Absolventskápráce

Střední zdravotnická škola a Vyšší odborná škola
zdravotnická
Plzeň, Karlovarská 99
Obor: Diplomovaný zdravotní laborant
Absolventská práce
Histologie ledvin
Zpracovala:
Marta Peroutková
Vedoucí práce:
RNDr. Alena Němečková, CSc.
2. 8. 2010, Plzeň
Čestné prohlášení:
Prohlašuji, že jsem tuto absolventskou práci vypracovala
samostatně a všechny použité prameny jsem uvedla v seznamu.
……………………….
V Plzni 2. 8. 2010
Poděkování:
Velmi děkuji RNDr. Aleně Němečkové, CSc. za cenné rady a
připomínky při zpracování absolventské práce a také Ústavu histologie
a embryologie při lékařské fakultě v Plzni za možnost vypracování
praktické části.
……………………….
V Plzni 2. 8. 2010
ANOTACE ABSOLVENTSKÉ PRÁCE
1. Název práce:
Histologie ledvin
2. Příjmení a jméno:
Marta Peroutková
3. Škola:
Střední zdravotnická škola a Vyšší
odborná škola zdravotnická
Plzeň
4. Studijní obor:
Diplomovaný zdravotní laborant
5. Vedoucí práce:
RNDr. Alena Němečková, CSc.
6. Počet stran:
58
7. Počet příloh:
10
8. Rok obhajoby:
2010
9. Klíčová slova:
glomerulus, chronická mezangioproliferativní glomerulopatie IgA glomerulopatie
10. Resumé:
Práce se zaměřuje v první polovině na anatomii, funkci, histologii a histofyziologii ledviny. Druhá část nabízí informace především
z histologické techniky a z histopatologie glomerulu. Cílem bylo porovnat glomerulus „zdravý“ (ten je popsán v první části práce) a glomerulus poškozený IgA glomerulopatií.
OBSAH
ÚVOD ..................................................................................................................... 1
1. ANATOMIE A FUNKCE LEDVIN .................................................................. 2
2. HISTOLOGIE A HISTOFYZIOLOFIE LEDVIN ............................................ 13
2.1. Renální tělísko ...................................................................................... 13
2.2. Proximální kanálek .............................................................................. 15
2.3. Henleova klička .................................................................................... 17
2.4. Distální tubulus .................................................................................... 20
2.5. Sběrací a odvodné kanálky ................................................................. 24
2.6. Ledvinové intersticium ........................................................................ 25
3. ZPRACOVÁNÍ TKÁNĚ PRO HISTOLOGICKÉ VYŠETŘENÍ ...................... 26
3.1. Odběr..................................................................................................... 26
3.2. Fixace .................................................................................................... 27
3.3. Zalití tkáně do parafínu ........................................................................ 28
3.4. Krájení tkáňových bloků ...................................................................... 29
3.5. Lepení řezů na podložní sklo .............................................................. 30
3.6. Barvení řezů .......................................................................................... 31
3.6.1. Základní barvení řezů Hematoxylinem-Eozinem – postup ......... 33
3.6.2. Barvení Toluidinovou modří - postup .......................................... 34
3.6.3. Barvení zeleným Trichromem - postup ........................................ 34
4. GLOMERULONEFRITIDA .......................................................................... 36
4.1. Stanovení diagnózy.............................................................................. 36
4.2. Klasifikace primárních glomerulopatií ............................................... 39
4.3. Klasifikace sekundárních glomerulopatíí ........................................... 40
4.4. IgA glomerulopatie (mezangiálně proliferativní GN) ........................ 41
5. RENÁLNÍ BIOPSIE ..................................................................................... 42
5.1. Manipulace s bioptickým vzorkem.................................................. 44
ZÁVĚR ................................................................................................................. 46
PŘÍLOHY ............................................................................................................. 47
POUŽITÉ ZDROJE .............................................................................................. 57
0
ÚVOD
Tato absolventská práce je zaměřena především na histologii ledvin.
V první části se kromě samotné histologie a histofyziologie zabývá i anatomií a
funkcí ledvin. Druhá část se potom zaměřuje na zpracování histologické tkáně a
konkrétním poškozením glomerulu- IgA glomerulopatií.
První polovina práce obsahuje pouze informace obecné, druhá polovina
obsahuje informace nejen obecné ale i mé konkrétní postupy zpracování
histologické tkáně, které jsem měla možnost vypracovat na Ústavu histologie při
LF v Plzni.
Informace jsem čerpala především z medicínské literatury a celou práci
doprovází asi 30 obrázků a schémat pro lepší pochopení textu.
1
1. ANATOMIE A FUNKCE LEDVIN
Ledvina, ren a také nefros má charakteristický fazolovitý tvar. Jde o
párový exkreční orgán (párovou žlázu) uložený po obou stranách páteře ve výši
11. hrudního a 3. bederního obratle, v tzv. retroperitonealním prostoru. Pravá
ledvina se dotýká jater, levá sleziny a slinivky a levá je výše než-li pravá(obr.
č.1.Poloha ledvin).
1
2
obr. 1. poloha ledvin
1 – bránice
2 – ureter
Dlouhá je ledvina 10 - 12 cm, široká 5 - 6 cm, silná 4 cm a hmotnost se
zpravidla pohybuje kolem 120 až 17Og. Tento orgán je obalený tukem, který jej
chrání a na povrchu bychom též našli vazivové pouzdro (capsula fibrosa). Do
vnitřního okraje ledviny (tzv. hilu = konkávního mediálního okraje ledviny
vyplněného vazivem) vstupují a vystupují cévy (krevní a lymfatické), vstupují nervy
a vystupuje močovod- ureter. Rozšířený proximální konec močovodu = pánvička
ledviny, neboli pelvis je ještě dělen ve dva až tři větší kalichy a z těchto větších
kalichů se pak dále oddělují kalichy malé (viz. obr. 2. řez ledvinou, obr. 3. kalichy
a pánvička, v příloze).
Ledviny jsou připojeny mohutnými renálními tepnami (arteriae renales) na
břišní aortu a renálními žilami na dolní dutou žílu. Renální tepny krev do ledviny
2
přivádí a po vstupu do ní (do hilu) se postupně větví na dvě hlavní artérie (tvořící
ramus anterior et ramus posterior, resp. přední a zadní větev hlavní artérie). Ty se
rozvětvují v řadu artérií probíhajících ve dřeni paprsčitě a směrem do kůry (obr. 4.
v příloze) jako tzv. arteriae terminales (interlobares). Na rozhraní kůry a dřeně
se a. terminales dále větví v obloukovité arteriae arcuatae. Z nich ještě vybíhají
arteriae corticales radiatae (interlobulares) a z těchto tepének v kůře (po
vstupu do glomerulu) potom odstupuje tzv. vasa afferentia, neboli céva přívodná,
která se zde též dělí většinou na 2 – 5 primárních větví rozpadající se na kapiláry
(pleteň asi 30 - 50 kapilár). Tím je tvořeno klubíčko kapilár = glomerulus (takže
vasa afferentia de facto tvoří klubíčko). Tyto kapiláry se pak znovu sbíhají a to ve
vas efferens, tedy odvodnou tepénku glomerula. Ta samozřejmě z klubíčka krev
(a v ní vstřebané ionty a nízkomolekulární látky) odvádí a pak se rozpadá (ne u
juxtamedulárních nefronů, viz str. 6.) v různé vzdálenosti od glomerulu do kapilárních sítí kolem ledvinových kanálků. Tuto síť můžeme také nazvat kapilární
pletení, resp. peritubulárními kapilárami (neboli sekundární kapilární řečiště
opřádající blízké tubuly mající velký význam pro tubulární resorpci a sekreci).
„Moderními technikami bylo zjištěno, že peritubulární kapiláry vycházející
z určitého vas efferens neopřádají tubuly patřící k danému glomerulu, nýbrž
hlavně nefrony cizí“.
Venuly z peritubulárních kapilár se sbíhají do interlobulárních vénkončerenálními žilami a dolní dutou žílou, viz níže (obr. 5. Schéma větvení cév
v ledvině a obr. 6. Schéma stavby krevního zásobení ledviny, v příloze). Zajímavé
je, že krev protéká v ledvině kapilárami dvakrát (v glomerulu a potom
v peritubulární pleteni, aniž by mezi tím prošla srdcem, proto název sekundární
kapilární řečiště pro peritubulární pleteň) a další zajímavostí je, že glomerulární
kapiláry jsou jediné kapiláry v těle, z nichž odtéká krev arteriolou (efferens). Tohle
větvení tepen se týkalo kůry, větve pro dřeň jsou zmíněny v kapitole distální
tubulus – juxtaglomerulární aparát. Uvedla jsem také jen větvení artérií a to od
nejmohutnější po nejslabší. Co se žilního odtoku týká, vény se nazývají obdobně a
začnu od nejslabší po nejmohutnější. Žíly z kůry začínají jako venae stellatae
prosvítající na povrchu ledviny a jdou společně s odtokovými žilkami peritubulární
kapilární pleteně do → venae
interlobulares → venae arcuatae → venae
interlobares → vena renalis.
3
Co se průtoku krve dření a kůry týče - průtok dření je mnohem menší,
neboť je nutno si uvědomit, že dřeňový průtok je vždy postkortikální. I přes to, že
dřen činí asi ¼ hmotnosti ledviny, průtok krve v ní je asi jen 8% z průtoku
celkového. Velký korový průtok je nezbytný pro GF a zpětnou resorpci solutů a
vody (hlavně v proximálním tubulu), malý průtok dření hraje zase důležitou roli při
koncentrování moči. Ledviny také patří mezi orgány s dokonale vyvinutou
autoregulací cirkulace. I přes široké rozmezí tlaku v a. renalis je průtok konstantní.
Význam je zřejmý - chránit ledviny před spontánními výkyvy krevního tlaku a
zaručení tak stability funkce ledvin. Přibližně 20 - 25% minutového srdečního
objemu je určeno pro obě lidské ledviny, jejichž hmotnost je 0,35 - 0,5% celkové
tělesné hmotnosti. Hodnota průtoku činí 4ml až 6ml na 1g hmotnosti ledviny → jde
o nejvyšší hodnotu v těle vůbec - představuje to 1l za minutu a z toho je asi
tisícina přetvořena na moč. Vysoký průtok je nutný pro vlastní tvorbu moče. Kolem
10% z bazální kyslíkové spotřeby těla spotřebují právě ledviny.
obr. 7. Oddíly nefronu
4
Pokud bychom pozorovali podélný řez ledvinou, jasně bychom dokázali
rozlišit dřeň (medullu), která je naoko tmavší a žíhaná a světlejší zrnitou kůru
(cortex). Žíhaný vzhled dřeně je dán přítomností velkého počtu souběžně jdoucích
kanálků a cév a zrnitý vzhled kůry je zase podmíněn přítomností velkého počtu
ledvinných tělísek a stočených kanálků. Medulla je u člověka upravena do
několika (asi 10 – 18) pyramidových útvarů = dřeňové pyramidy. Na vrcholky
pyramid se upínají kalichy přecházející v pánvičky (viz obr. 2. a 3. v příloze).
Zaobleným vrcholkům pyramid říkáme papily (papillae renales). Cortex
tvoří úzký pásek 5 – 7mm, je těsně pod vazivovým pouzdrem ledviny a vybíhá
mezi pyramidy dřeně, resp. od bází dřeňových pyramid vybíhají do kůry dřeňové
paprsky, což jsou paralelní svazky tubulů. (V kůře a ve dřeni jsou odlišné
osmotické poměry: prostředí v kůře je izotonické, kdežto ve dřeňové intersticium je
hypertonické- více v kapitole o Henleově kličce).
Základní stavební a funkční jednotka ledviny je nefron ledvina má asi
1 milion (i více) těchto mikroskopických jednotek. Úplnou funkční jednotku ledviny
tvoří potom nefron spolu se sběracím kanálkem, do něhož i ústí. Stavba a funkce
nefronů jsou následující. Co se stavby týče - rozlišujeme tzv. renální tělísko
(Malpigiho tělísko, též corpusculum renis), které je tvořeno glomerulem, tedy
klubíčkem kapilár a ještě Bowmanovým pouzdrem (Bowmanovým váčkem, též
capsula glomeruli ) resp. zdvojeným epitelovým obalem. U tohoto pouzdra dále
rozlišujeme vnitřní a vnější vrstvu.
Vnitřní část, resp. viscerální list Bowmanova váčku, obaluje kapiláry
cévního klubka a vnější, neboli parietální list, ohraničuje celé rennální tělísko.
V místech, kde do tělíska vstupuje přívodná tepénka a vystupuje odvodná,
přechází list vnitřní v list zevní. Důležité je také zmínit, že mezi oběma těmito
vrstvami se nachází močový prostor, který obsahuje tekutinu, jež je filtrována přes
stěnu kapilár a také přes viscerální list Bowmanova pouzdra a dále, že mezi
vrstvami je tenká štěrbinka, ze které začíná systém kanálků. Renální tělísko má
cévní pól, což je místo, kde do něj vstupují a vystupují, již zmíněné, arteriola
afferens (širší) a arteriola efferens (užší) a dále pól močový, což je místo, kde
začíná proximální stočený kanálek.
Nefron se dále skládá, z již také zmíněných kanálků, resp. systému
ledvinových kanálků. Patří sem: proximální stočený kanálek (kanálek prvního
řádu), tenké a tlusté (sestupné a vzestupné) raménko Henleovy kličky, distální
5
stočený kanálek (kanálek druhého řádu) a sběrací kanálky. Proximální kanálek
je delší než distální, proto jej vidíme na řezech u renálního tělíska častěji (obr. 7.,
oddíly nefronu)
Co se funkce nefronů, potažmo ledvin týká: kapilárami glomerulů protéká
krev, která se zde filtruje. A to tak, že se přefiltrují látky z krevní plazmy, které mají
menší molekulovou hmotnost, dále voda a ve vodě rozpustné látky, neboť právě
tyto látky jsou schopné se dostat přes stěnu kapiláry a vnitřní stěnu Bowmanova
váčku do štěrbiny a odtud do kanálku prvního řádu. 2.CITACE :“ Nízkomolekulární
látky se dostávají do moči glomerulární filtrací, větší molekuly jsou zadrženy a
v moči je nacházíme jen při poruchách glomerulu.“ Tímto vzniká, tzv.
glomerulární filtrát (neboli primární moč). Denně vzniká ve velkém množství,
asi 180 litrů této tekutiny, přičemž 99% přefiltrované tekutiny se v glomerulu
vstřebá zpětně, takže denní množství definitivní moče je o poznání menší, asi
1÷1,5 litru - což je méně než 1% původního filtrátu. Filtrační a koncentrační
schopnost ledviny je tedy obrovská.
obr. 8. FT= filtrační tlak v glomerulu,TK= intrakapilární tlak,
Tonk= onkotický tlak plazmatických bílkovin,
T Bp= hydrostatický tlak v Bowmanově pouzdře
Primární moč obsahuje látky rozpuštěné ve stejné koncentraci, v jaké jsou
v krvi→ je izoosmotická s krevní plazmou (tab. 1. v příloze ukazuje obvyklé
6
koncentrace některých látek v plazmě a v moči). Složení glomerulárního filtrátu je
velmi blízké ultrafilrátu krevní plazmy (plazma bez většiny bílkovin). Hnací silou
pro proces filtrace je samozřejmě tlak arteriální krve. Za normálních okolností je
změněno asi 20÷30% plazmy, která proteče glomeruly, v glomer. filtrát. Filtrace
v glomerulech je tedy závislá na filtračním tlaku, (obr. 8.) který činí asi 11kPa
v kapilárách a asi 2kPa ve štěrbině, přičemž skutečný efektivní filtrační tlak by měl
být rozdílem uvedených tlaků, tedy 9kPa, ovšem bereme-li v potaz i další působící
tlaky (např. osmotický – onkotický tlak plazmatických bílkovin a hydrostatický - tlak
ultrafiltrátu v Bowmanově pouzdře→ oba působí proti tlaku v glomerulárních
kapilárách), dostaneme se k číslu o něco nižšímu, nikoli 9kPa, ale asi pouze
6kPa.
obr. 9. Možnosti chování látek v tubulech, PAH = kyselina paraaminohippurová
používaná k měření průtoku plazmy ledvinami, volně se filtruje v glomerulech a navíc
je vylučována z krve do tubulů sekrecí, neresorbuje se, ve vena renalis už není
obsažena
Z plazmy se odflitrovává ultrafiltrát (tekutina bez většiny bílkovin) tzn. ↑
v ní koncentrace plazmatických bílkovin (takže onkotický tlak v kapilárách též
stoupá), tzn., že filtrační tlak není všude stejný, s přibývajícím onkotickým
tlakem totiž postupně klesá při průtoku kapilárou. (Nutno zmínit, že GF není
ovlivňována jen filtračním tlakem ale i permeabilitou filtru a plochou, na níž se
7
filtrace odehrává) Aby byl filtrační tlak v glomerulech udržen, funguje tzv. renální
autoregulace. Hlavním mechanismem autoregulace je myogenní efekt. Jedná se
o přímou reakci hladké svaloviny, při níž nastane vasokonstrikce a stoupne tedy
cévní odpor.
Spuštění druhého mechanismu závisí na tekutině, která protéká distálním
tubulem. Pokud se zvýší GF, přiteče do oblasti macula densa (viz str.12. ) i více
tekutiny, tzn. i více solutů v ní. Macula densa je schopna reagovat konkrétně na
„změněné“ chloridy a posléze odstartovat sled reakcí, které vedou ke snížení GF,
resp. konstrikci vas afferens a tím omezení průtoku v glomerulu. Pokud je tomu
naopak a GF je snížená, tedy i průtok tekutiny s chloridy (NaCl) je snížený, macula
densa začne spolupracovat s juxtaglomerulárními buňkami (str. 13.) a ve finále
dojde ke konstrikci vas efferens.
Další látky schopné ovlivnit průtok krve ledvinami jsou: angiotenzin II (→
vasokonstrikce vas efferens), endotelin (→ konstrikce obou arteriol), atriální
natriuretický peptid a bradykinin (↑ GF dilatací vas afferens), vazoditatačně působí
i acetylcholin, histamin, oxid dusnatý, prostaglandiny a glomerulární filtraci
podporují i glukokortikoidy. Tromboxan a leukotrieny mají účinky vazokonstrikční.
Zmíním -li jednotlivé děje, bez kterých by se z primární moče nevytvořila
moč definitivní, byla by to glomerulární ultafiltrace, tubulární resorpce (aktivní,
pasivní)
a
tubulární
sekrece.
Principy
transportních
dějů
(mechanismy
membránových přenosů), které jsou podkladem těchto procesů jsou napsány níže
(difúze, resorpce = zprostředkovaný transport a osmóza).
Nyní ale uvedu pár obecných informacích o jednotlivých dějích, které
probíhají v glomerulu i mimo něj:
1) glomerulární filtrace:
Dalo by se říci, že GF je úměrná počtu nefronů. Tento děj nejlépe
vystihuje vzorec: GF · P ± T = U . V , resp. GF · P = U . Kde GF je množství
glomerulárního filtrátu, P je koncentrace látky x v plazmě i v glomerulárním filtrátu,
T je buď množství látky x secernované ( +T) nebo resorbované ( -T) v tubulech, U
je koncentrace látky x v definitivní moči a V je objem definitivní moči. První vzorec
nám popisuje vylučování jakékoli nízkomolekulární látky x, která se v tubulech buď
resorbuje nebo secernuje.
8
Ve druhém vzorci volíme potom látku, která se bez omezení filtruje, avšak
nepodléhá tubulární resorpci a tubulární sekreci (tzn. má T = 0), což je inulin nebo
kreatinin a což jsou de facto látky, které se profitrují glomerulem a všechno toto
množství se dostane i do definitivní moči (vyloučené množství se musí rovnat
profiltrovanému). V praxi se odhaduje (stanovuje) glomerulární filtrace podle
clearens endogenního kreatininu. Clearens znamená „očistit se“ od dané látky.
Měření clearens látek, jejichž chování v ledvinách známe, umožňuje posoudit
činnost ledvin, resp. tři jejich základní funkce: průtok plazmy ledvinami, velikost GF
a celkovou kapacitu tubulů secernovat či resorbovat.
obr.10. Funkce Na+, K+ ATPázy
2) Tubulární resorpce TR:
Je to část z množství profiltrovaného v glomerulech, která se vstřebá
(resorbuje; absorbuje; zpětně vychytá z lumen do cév) v tubulech a platí vztah:
GF = TR + FE, přičemž FE je frakční exkrece – podíl z množství profiltrovaného
v glomerulech, který je vyloučen do definitivní moči a platí, že FE + TR = 1. Stačí
tedy sledovat buď jen exkreci či resorpci a zpravidla to bývá FE. Pokud je hodnota
FE > 1, znamená to, že se určitá látka víc secernuje než resorbuje, pokud FE = 0,
tak je daná látka kompletně resorbována a neměla by být v moči a konečně pokud
je FE = 1, odpovídá vyloučené množství profiltrovanému (inulin). O resorpci látek
v ledvinách můžeme souhrnně říci, že se za normálních podmínek vstřebá: 99%
vody, všechna glukóza, aminokyseliny, kreatin, téměř všechny ionty HCO3-, 98%99% Na+, 95% Ca2+ a Cl -, asi 90% K+, asi 40% močoviny a 80% kyseliny močové.
9
3) Tubulární sekrece:
Jde o vyloučení některých iontů a látek do tubulární tekutiny (resp.
definitivní moče) buňkami nefronu (kyselina močová apod.).
Některé látky se resorbují i secernují podle aktuálních potřeb organismu
+
+
(K , H ). Co se vyšetření tubulárních funkcí týče – nejjednodušší je stanovení
tubulární resorpce vody (známe- li GF a diurézu, můžeme vypočítat podíl
glomerulárního filtrátu, který byl v tubulech resorbován). Pakliže bychom chtěli
přesnější vyšetření tubulárních funkcí, použili bychom stanovení exkrečních frakcí
(sodíku, draslíku). (obr. 9.).
Poté tedy, co se přefiltrovaná plazma dostane ze štěrbiny Bowmanova
váčku do proximálního kanálku a dál, je ještě upravována na definitivní moč
(tabulka 1: koncentrace některých látek v moči a plazmě).
A jaké tedy známe mechanismy transportu přes membránu? 1. Aktivní
transport (aktivní přenašečový transport): Při tomto přesunu látek se
spotřebovává energie – která je získávána hydrolýzou ATP (a díky energii je i
zvýšena rychlost pohybu solutu přes membránu). Tento přesun by nebyl možný
bez speciálních proteinů (enzymů), resp. membránových transportních ATPáz
(obr. 10.). Přenašeče jsou součástí selektivně propustné plazmatické membrány,
jsou schopné specificky vázat určité molekuly a tím je i přepravovat. Též je
důležité, že tento proces může probíhat i proti koncentračnímu spádu.
Do 2. pasivního transportu (obr. 11.) řadíme: volnou (prostou) difúzi,
zvláštní případ difúze – osmózu, pasivní přenašečový transport (neboli
zprostředkovanou – usnadněnou - difúzi) a přenos pomocí dalších proteinů membránových kanálů. (Při pasivním transportu difunduje látka ve směru
osmotického, koncentračního nebo elektrochemického gradientu)
Difúze je děj zcela nezávislý na dodávce energie a je realizován
Brownovým pohybem. Jde o samovolný pohyb molekul (iontů), vlivem jejich
tepelného pohybu, směřující k rovnoměrnému rozptýlení v prostoru. Umožněn je
tedy pohyb látky z jednoho místa na druhé podle koncentračního spádu, tzn.
z místa s vyšší koncentrací do místa s nižší. Buňka nemůže difúzi regulovat, proto
probíhá do termodynamické rovnováhy, tedy až se koncentrace na obou stranách
vyrovnají. Tzv. koeficient permeability vyjadřuje schopnost daného solutu
procházet danou membránou. Velký význam má ale i náboj - tam, kde není rozdíl
10
v koncentracích na obou stranách membrány, ale v náboji, putují soluty podle
gradientu náboje.
Do pasivního transportu řadíme i osmózu. Je to samovolné pronikání
molekul rozpouštědla (vody) z méně koncentrovaného roztoku do roztoku
koncentrovanějšího přes semipermeabilní membránu (pohyb solventu
přes
membránu je dán rozdílem koncentrace solutu na obou stranách membrány a její
impermeabilitou). Výsledkem je dosažení stejné osmotické aktivity rozpouštědla
na obou stranách membrány. Osmózou je v ledvinách transportována především
voda z kanálků zpět do krevního oběhu.
Usnadněná difúze (pasivní přenašečový transport) se liší od prosté tím,
že umožní větší rychlost pohybu solutu přes membránu a musí zde fungovat
přenašeče. Ovšem stejně jako u „volné“ není vyžadována energie a transport jde
po koncentračním spádu.
obr. 11. Mechanismy průchodu molekul přes membránu. Aktivní transport
postupuje proti elektrochemickému gradientu.
Posledním uvedeným příkladem pasivního transportu byly membránové
kanály, což je mechanismus taktéž závislý (stejně jako přenašečové transporty)
na speciálních membránových proteinech na rozdíl od prosté difúze, která byla
závislá jen na fyzikálních vlastnostech membrány + molekul. Proteiny vytvářejí
napříč membránou jakési póry či kanály, kterými mohou molekuly proudit oba
směry, přičemž jejich tok probíhá podle koncentračního spádu. Je to tedy též
usnadněná difúze tentokrát preformovanými póry. Množství částic, které protečou
do buňky je dáno koncentračním spádem (koncentrací částic na obou stranách
11
membrány) a množstvím kanálů. Tok částic kanálem může být regulován
otevřením či uzavřením kanálu.
Význam ledvin tedy spočívá hlavně v udržení homeostázy (stálého
vnitřního prostředí), tj. udržují stabilní osmotický tlak, koncentraci základních
minerálů a vodíkových iontů → stálé pH (tzn. při acidóze vylučují kyselou moč a
šetří organismu hydrogenkarbonátové báze, které při alkalóze naopak vylučují.
Většina přijímané potravy je totiž kyselinotvorná, a proto se kyselých látek
organismus zbavuje mimo jiné i močí).
Ledviny dokáží vyloučit odpadní- nepotřebné látky (zejména zplodiny
látkové přeměny bílkovin- katabolity, jejichž nahromadění by působilo toxicky),
dále látky pro tělo cizí (léky) a popř. látky toxické. Mohou ale vylučovat i látky tělu
potřebné (vodu, elektrolyty), jsou- li v přebytku nebo naopak je zadržují, jsou- li
v nedostatku. Do definitivní moče by se neměly dostat bílkoviny, glukóza, apod.
(Při zánětech se rozšiřují póry a bílkoviny v moči nacházíme = proteinurie.) Avšak
na druhou stranu by v ní měly být odpadní látky, jako je např. močovina, kyselina
močová, amonné ionty, kreatinin, metabolity hormonů, mnohé léky či jejich
metabolity apod. Ledviny tvoří i některé biologicky aktivní látky (renin,
erytopoetin, kalcitriol, kalikrein- kinin, prostaglandiny), což je další jejich význam
(endokrinní činnost) a též mají funkci metabolickou – glukoneogeneze a
degradace aminokyselin.
12
2. HISTOLOGIE A HISTOFYZIOLOFIE LEDVIN
Histologicky má ledvina stavbu složené tubulózní žlázy. Co se jednotlivých
částí nefronu týče a jejich histologické stavby (obr. 12. – příloha).
2.1. Renální tělísko
Nejprve začnu s popisem Bawmanova pouzdra (obr. 13., 14., 15. příloha).
Parietální list (zevní vrstva pouzdra) obsahuje epitel jednovrstevný dlaždicový,
který je ještě zpevněn bazální membránou a slabou vrstvou retikulárních vláken.
Epitel tohoto listu se však mění na močovém pólu a to na jednovrstevný
cylindrický. Viscerální list (vnitřní vrstva pouzdra) obsahuje buňky zvané
podocyty. Tyto buňky mají primární výběžky a z primárních výběžků jsou ještě
vysílány další- sekundární výběžky, kterým říkáme pedikly (obr. 16. a 17.)
obr. 16. Schéma viscerálního listu Bowamanova pouzdra, který povléká stěnu
kapiláry glomerulu 1- sekundární výběžky podocytů 2- primární výběžky podocytů,
3- tělo podocytu se zřetelným jádrem, 4- pórovaný endotel kapiláry
Tyto Sekundární výběžky objímají kapiláry klubka, přičemž výběžky
jediného podocytu objímají více než jednu kapiláru, protože na jediné kapiláře se
pravidelně střídají pedikly dvou podocytů. V cytoplazmě podocytů najdeme četné
volné ribosomy a Golgiho aparát a v cytoplazmě pediklů zase hojné mikrofilamenta a mikrotubuly. Dále je důležité zmínit, že se sekundární výběžky
13
přibližují k bazální lamině, resp. jsou s ní v kontaktu, na rozdíl od výběžků
primárních. Také se mezi sebou pedikly proplétají a tím mezi nimi zůstanou
prostory, kterým říkáme filtrační štěrbiny a které přemosťuje membrána. Již
zmíněná bazální membrána vzniká splynutím bazálních lamin, které jsou tvořené
jednak buňkami kapilár a jednak podocyty.
V glomerulu slouží jako vlastní filtrační bariéra, jež dělí močový prostor (kde
proudí primární moč) od krve proudící v kapilárách. Tato vlastnost je dána
vrstvami, které můžeme v lamině ještě rozlišit. Jedná se o střední, tmavší a
elektronopticky hustší lamina densa a po obou jejích okrajích jsou světlejší lamina
rarae. Obě světlé okrajní a jedna tmavá centrální zóna mají rozličné biochemické
složení. Na základě toho dokáže potom bazální membrána glomerulu selektovat
(filtrovat) různé molekuly.
Pokud bychom si tedy znovu shrnuly stavbu glomerulární kapiláry, resp.
filtrační membrány. Její vrstvy jsou odlišné anatomicky, chemicky i původem. Na
svrchní straně najdeme podocyty- epitelové buňky Bowmanova pouzdra, dále
silnou bazální laminu, (jak laminu podocytů, tak endotelu vlásečnic) a nakonec je
tedy vrstva plochých endotelových buňek (fenestrované endotelie kapilár klubíčka).
obr. 17. Pohled na viscerální list elektron.
mikroskopem, a - tělo podocytu, b - pedikly,
c - primární výběžek podocytu
Nutno dodat, že ke stěnám glomerulární kapiláry přisedají mezangiální
buňky, jež představují asi třetinu buněk v glomerulu. Tyto mononukleární
hvězdicovité (s výběžky) buňky jsou zanořené do extracelulární amorfní matrix a
tvoří tím, tzv. mezangium (zvláštní buněčnou strukturu tvořící centrum glomerulu
a obklopenou kapilárními kličkami- obr. 18. v příloze) pro zpevnění kapilární stěny.
14
Extracelulární
amorfní
matrix
je
neustále
syntetizována
a
odbourávána
mezangiálními buňkami, vyplňuje prostor kolem těchto buněk a poskytuje jim
strukturní oporu, ovlivňuje jejich funkci, sekreci, proliferaci ap.
Tyto buňky jsou asi mezenchymového původu, neboť vykazují kontraktilní
schopnost podobnou buňkám hladkého svalu. Jejich výběžky totiž obsahují četné
mikrotubuly a mikrofilamenta, které jsou tvořené kontraktilními proteiny- aktinem a
myosinem. Svým stahem mohou regulovat velikost filtrační plochy stěn kapilár
(jsou s kapilárami v přímém kontaktu), zejména na podnět vasoaktivních látek.
Kontrahují se pod vlivem např. histaminu, angiotenzinu II, vasopresinu apod. Dále
mezangiální buňky vykazují sekreční aktivitu. Produkují např.: endotelin,
prostaglandiny, cytokiny, interleukiny, atd. Také část z nich může plnit funkci
makrofágů – fagocytovat. Při poškození ledvin se jejich počet zvyšuje. “Asi 5%
mesangiových buněk pochází z kostní dřeně a jsou to buňky monocytomakrofágové řady, schopné fagocytózy, které čistí glomerulární filtr od buněčných
zbytků, imunitních komplexů apod.“
2.2. Proximální kanálek
Proximální stočený kanálek (obr. 19., 20., 21.) má široké lumen a
obklopují ho peritubulární sítě kapilár. Dlouhý je asi 15mm. Jeho první úsek se
nazývá pars contorta – část složená v řadu kliček v blízkosti corpusculum renale,
druhý úsek neboli pars recta je úsek přímý, navazuje na předchozí a míří do
medully. Po vstupu do ní pokračuje jako Henleova klička (viz. níže)
Tento kanálek je zodpovědný za resorpci (nezávislé na hormonech)
největšího podílu glomerulárního filtrátu. Za fyziologických podmínek je zde
vstřebávána veškerá glukóza a aminokyseliny, dále sodík (asi 85% → musí být
pro udržení elektroneutrality doprovázen Cl- a HCO3 - ), 65% draslíku (secernuje
se v distálním tubulu „pod vedením“ aldosteronu) a též např. albuminy
z glomerulárního filtrátu (primární moč totiž obsahuje ještě nějaké proteiny, které
byly schopné se do ní dostat glomerulární filtrací), tedy ty látky, které jsou ještě
užitečné pro metabolismus.
Současně se do tubulu transportují ionty H+ , kreatinin, léky a tělu cizí látkysekrecí. Asi 70% vody glomerulárního filtrátu se zde, bez ohledu (= obligátní
15
resorpce) na stav hospodaření s vodou, vstřebá. Tekutina na konci tohoto tubulu
je izoosmotická s krevní plazmou. Jeho buňky podávají nevětší transportní výkon
ze všech buněk těla. „Absorpci jednotlivých látek lze přesně lokalizovat, neboť
různé látky jsou vstřebávány na odlišných místech. Glukóza, aminokyseliny i
natrium jsou absorbovány buňkami tubulů aktivním procesem, využívajícím Na+
/K+ -ATPázy lokalizované v bazolaterálních buněčných membránách“ (Pro funkci
buněk proximálního kanálku je i důležité jejich uspořádání. Stěny sousedních
buněk k sobě nepřiléhají, vznikají tím mezi nimi štěrbiny, které jsou uzavřené
v blízkosti lumen.) Mimo aktivní transport některých iontů prochází voda a dalších
ionty buňkou i pasivně díky osmotickým a nábojovým gradientům solutu.
obr. 19. Pars convoluta proximálního kanálku
obr.20. Pars recta proximálního kanálku
obr.21. Schéma struktury proximálního kanálku, 1
- mikroklky na apikální straně, 2 - mitochondrie, 3 bazální membrána. Šipky značí směr transportu
látek.
Kanálek je vystlán jednovrstevným kubickým až cylindrickým epitelem,
jehož povrch je opatřen kartáčovým lemem. Buňky mají acidofilní (eozinofilní)
cytoplazmu, což je způsobeno přítomností hojných mitochondrií orientovaných
spíše v bazální části. Tubulární epitel je „pokračování“ epitelu renalního tělíska,
16
resp. parietálního listu Bawmanova pouzdra a bazální membrána tubulu je
„pokračování“ glomerulární bazální membrány.
Na apikální straně (luminální povrch kanálku) má cytoplazma tedy velké
množství pravidelných
mikroklků, jež tvoří kartáčový lem a na nějž je vázán
enzym alkalická fosfatáza. Těmito mikroklky se ohromě zvětšuje plocha styku
buněk s tubulární tekutinou- zajišťují velkou resorpční plochu. Buňky proximálního
tubulu celkově obsahují spoustu transportních a jiných velmi důležitých enzymů.
Našli bychom zde také kanálky probíhající mezi mikroklky. Vychlípení membrán,
též na apikální straně tubulu, dá vzniknout tzv. pinocytárním váčkům, jejichž
funkce je velmi důležitá. Tyto váčky obsahují (zachytí) totiž makromolekuly
(především bílkoviny), které prošly glomerulárním filtrem, ale neměli by se dostat
do definitivní moče. Váčky dokáží molekuly degradovat (pomocí lysozomů, se
kterými váčky splývají) a degradační produkty těchto makromolekul se potom
snadno dostanou přes membránu (pinocytózou) zpět do cirkulace.
Bazální strana kanálku (lamina basalis) je rozčleněna úzkými záhyby (vzniklé
vychlípením
membrány
=
invaginace
membrán)
ve
výběžky
(navzájem
propletenými = interdigitace→ díky interdigitacím bočních membrán jsou hranice
mezi jednotlivými buňkami tubulu nezřetelné, viz výše) a mezi nimi jsou
mitochondrie sloužící jako zdroj energie. Také bychom zde našli buňky schopné
aktivně transportovat ionty proti koncentračnímu gradientu s použitím energie od
mitochondrií. Tyto buňky obsahují enzymy nutné pro transportní pochody.
2.3. Henleova klička
Jde dření směrem k papile, potom se obrací zpět formou písmene U a
vrací se do kůry. Henleova klička je dlouhá u nefronů umístěných blízko dřeně
(=juxtamedulární, viz str. 6.) a kratší u nefronů, které jsou vysoko v kůře (= kortikální; též superficiální; u povrchu ledviny). (Tohle rozdělení není však úplně
striktní, oba typy nefronů mohou mít dlouhé i krátké kličky. Poslední typ→ nefrony,
označované jako intermediární, mají glomeruly ve středních vrstvách kůry a kličky
asi v polovině vnitřní zóny dřeně. Obecně platí, že 85% je superficiálních + intermediárních a 15% juxtamedulárních.) Skládá se: z tlustého sestupného (descendentního)
raménka,
tenkého
sestupného
17
raménka,
tenkého
vzestupného
(ascendentního) raménka a tlustého vzestupného raménka. (Je zajímavé, že se
vzestupné raménko vždy vrací k cévnímu pólu vlastního nefronu).
Tlusté raménko je kanálek přibližně dvojnásobné tloušťky oproti tenkému.
Raménka mají též odlišnou stavbu, co se histologie týká. Tenký úsek má totiž
nízké a ploché epitelové buňky (tvořící jednu vrstvu), tzn., že průsvit v této části
nefronu je dosti široký. Našli bychom zde i nepravidelně rozmístěné mikroklky
(bez kartáčového lemu) a málo organel. Stavba tenkého úseku kličky není zcela
homogenní, v zevní dřeni a vnitřní dřeni se liší- čím hlouběji klička zasahuje, tím
jsou buňky chudší na organely a plošší. Tohle raménko může připomínat krevní
kapiláry, proto s nimi může být snadno zaměněno.
Tlustý
úsek
Henleovy
kličky
je
tvořený
cylindrickými
buňkami
s mitochondriemi, bazálními invaginacemi a kratšími, řidšími mikroklky na
luminální straně buněk. Stěna dřeňové části tlustého vzestupného raménka je
nepropustná pro vodu a její buňky vykazují největší aktivitu sodíko- draslíkové
pumpy z celého nefronu. Je to klíčové místo mechanismu koncentrace moči. A co
se vlastně v této části nefronu děje? Do Henleovy kličky vstupuje už jen okolo 20%
tekutiny z původního glomerulárního filtrátu, která je stále izoosmotická s krevní
plazmou, avšak na v této části nefonu nabude tato tekutina charakter hypotonicity,
a takhle se dostane i do distálního tubulu. Aby tomu tak bylo, musí klička pracovat
jako multiplikační systém (obr. 29.). Ten vytvoří koncentrovaný roztok, aniž by
potřeboval větší množství energie.
obr.22. Buňky tenkého úseku
Henleovy kličky
Epitel tlustého vzestupného raménka aktivně resorbuje NaCl ven do
intersticia, ovšem tohle odčerpávání iontů není následováno vodou, tzn. resorpce
není izoosmotická. Stěna vzestupného raménka není pro vodu propustná. „Tato
nepropustnost ascendentního raménka pro vodu je základní podmínkou úspěšné
18
funkce protiproudového systému ve dřeni a představuje klíčový moment pro funkci
Henleovy kličky při vzniku dřeňové hypertonicity. Resorpce v tlustém segmentu je
velmi vydatná a NaCl (bez doprovodu vody) se hromadí v intersticiu, které se
stává hypertonickým." Abychom nezapomněli na tenké sestupné raménko →
vrátíme se tedy zpět před tlusté vzestupné raménko. Tato část Henleovy kličky též
prostupuje dření, resp. hypertonickým intersticiem, které bylo vytvořeno právě
následujícím vzestupným raménkem. Tato část Henleovy kličky je naopak velmi
propustná pro vodu. Voda vystupuje z raménka po osmotickém spádu do
intersticia a tekutina v lumen se tím více koncentruje, resp. osmolalita tekutiny
v kličce se vyrovnává s intersticiem. Tato koncentrovaná tekutina potom proudí
tedy do vzestupného raménka a „nabízí“ spoustu iontů k resorpci, přičemž jejich
stálé odčerpávání z tlustého segmentu (nepropustného pro vodu) způsobí, že
tekutina odtékající do distálního tubulu je velmi hypotonická.
Glomerulární filtrací se nepřetržitě doplňuje proud izotonické tekutiny,
obsahující NaCl, takže se celý systém udržuje ve stálé činnosti. Resorpce NaCl
v tlustém segmentu je ovlivňována (↑) vazopresinem a tuto resorpci (stimulovanou
vazopresinem) omezují prostaglandiny. (Na vysoké dřeňové osmolalitě se kromě
NaCl podílí též urea. Ve vnitřní dřeni tvoří asi polovinu osmoticky aktivních solutů.
Do Henleovy kličky přitéká v tekutině v menší koncentraci, ale sestupné raménko
je pro ni nepropustné, a protože se zde resorbuje voda, ↑ koncentrace urei. Další
raménka Henleovy kličky už tuto koncentraci nijak zvlášť neovlivní, takže
hypotonická tekutina jdoucí do distálního tubulu obsahuje relativně hodně
močoviny. V distálním tubulu a spojovacím segmentu se potom nijak koncentrace
urei nemění. Až ve sběracích kanálcích, kde se znovu resorbuje voda, její
koncentrace stoupá. Terminální úsek sběracího kanálku je sice pro močovinu
permeabilní, nicméně tato propustnost je regulována ADH. V jeho přítomnosti se
urea vydatně resorbuje → přispívá k hypertonicitě dřeně).
19
2.4. Distální tubulus
Začíná jako pars recta, přímý úsek a pokračuje v pars contorta, úsek
stočený. Jeho krátký konečný úsek se nazývá spojovací segment a jde o poslední
část nefronu, která navazuje na sběrací a odvodné kanálky. Distální tubulus je
poslední segment nefronu, je vystlaný jednovrstevným kubickým epitelem a
nachází se v kůře ledviny. Je také mnohonásobně stočený jako tubulus proximální
a s ním bychom ho mohli i srovnat neboť co do histologické stavby, jsou si
podobné, avšak rozdíly bychom našli - a jsou následující: proximální kanálek má
větší buňky, dále kartáčový lem a díky velkému množství mitochondrií jsou jeho
buňky acidofilnější.
obr. 24. Topografické začlenění juxtaglomerulárního aparátu
Distální kanálek má zase větší průsvit, takže i plošší a menší buňky. Chybí
mu též kanálky a váčky na apikální straně, na straně bazální jsou ale četné
záhyby membrán a mitochondrie. Hranice mezi buňkami jsou stejně jako u
kanálku proximálního nezřetelné díky interdigitacím na bazolaterální straně buněk.
Distální tubulus má na rozdíl od proximálního pravidelný průsvit. Část distálního
tubulu, která se dotýká vaskulárního pólu tělíska (a vždy se dotýká svého
„mateřského“ nefronu) se nazývá macula densa. Jedná se o úsek tohoto tubulu,
jenž je histologicky pozměněný. Buňky (asi 40) se zde zvyšují a jádra jsou těsně u
sebe. Velmi důležité ale je, že macula densa tvoří spolu s juxtaglomerulárními
20
buňkami a pólovým polštářkem tzv. juxtaglomerulární aparát (obr. 24. a obr.
25.).
Juxtaglomerulární buňky jsou velké, přeměněné buňky hladké svaloviny
a. efferens. Mají velká jádra, nacházejí se u cévního pólu corpusculum renis a
obsahují sekreční granula, která exocytózou secernují enzym renin.
4.
2.
3.
1.
5.
obr.25. Detail juxtaglomerulárního aparátu, 1 - vas afferens , 2 - vas efferens, 3 - buňky
pólového polštářku, 4 - distální tubulus s macula densa, 5 - juxtaglomerulární buňky
“V místě, kde se arteriola afferens přimyká k renálnímu tělísku, obsahuje
její tunica media modifikované buňky hladkého svalstva. Tyto elementy, zvané
juxtaglomerulární buňky (JG), mají oválná jádra a cytoplazmu naplněnou granuly,
které se barví metodou PAS.“
obr.26. buňky distálního tubulu
21
Buňky pólového polštářku (pólový polštářek) jsou extraglomerulární
mesangiové a světle se barvící buňky, také se nacházející při cévním pólu
corpusculum renis. Někdy jsou označovány jako síťové buňky, a to proto, že mají
hvězdicovitý tvar a jejich výběžky tvoří síť.
A jak juxtaglomerulární aparát funguje? Juxtaglomerulární buňky produkují
ve svých vesikulách renin. To je enzym, který se uvolňuje při snížení krevního
tlaku + při snížení množství Na+ v krvi (nestoupá osmolalita ECT; stoupá
hemokoncentrcace ) a to díky signálům z baroreceptorů a. afferens a signálům z
chemoreceptorů macula densa. Renin je schopen změnit bílkovinu krevní plazmy,
tzv. angiotensinogen (polypeptid) na angiotensin I.
obr. 27. Schéma řízení sekrece aldosteronu. Aldosteron zvyšuje zadržování sodíku a vody
a zvyšuje vylučování draslíku, dokáže indukovat Na+ K+ -ATPázu.
Angiotennzin I je ale stále ještě neaktivní (dekapeptid), a proto je měněn
konvertujícím enzymem (enzym je produkovaný endotelem plicních kapilár, tzv.
ACE). Inaktivnímu angiotenzinu I odebere dvě aminokyseliny a tím se z něj stane
aktivní oktapeptid nazývaný angiotensin II, jehož účinky zahrnují vzestup krevního
tlaku (tzn.↑ GF) díky konstrikci arteriol a stimulaci sekrece hormonu aldosteronu
z kůry nadledvin.
22
Aldosteron působí vzestup resorpce Na+ a Cl- z distálního stočeného
kanálku, čímž se zvětší objem extracelulárních tekutin, resp. krevní tlak. „Činnost
juxtaglomerulárního aparátu se tedy jeví jako zpětnovazebný pokyn, regulující
jednak průtok glomerulárním filtrem, jednak iontovou resorpci z tubulu – tedy jako
působení určující konečnou koncentraci moče. Produkce reninu je kontrolována
trojím mechanismem: 1. tlakem v arteriola afferens, působícím na sekreční aktivitu
juxtaglomerulárních buněk, 2. aktivitou macula densa, která reaguje na změny
složení tekutiny, jež přes ni v distálním tubulu přechází, 3. stimulací sympatických
nervových zakončení při juxtaglomerulárních buňkách.“ Tento složitý kaskádovitý
systém se spouští např. závažnějším krvácení, dehydrataci či úbytku sodíku v těle
(při ztrátě izotonické tekutiny). (J.A. dokáže ovlivnit průsvit arteriol a tím
nastavovat velikost GF).
obr. 29. Protiproudový mechanismus. Tmavé šipky znázorňují aktivní transport, tmavé šipky
uvnitř- směr proudu a prázdné šipky pasivní transport.
Juxtamedulární nefrony zasahující hluboko do dřeně (resp. jejich Henleovy
kličky) a mají tedy též zásadní význam při vytváření gradientu hypertonicity, který
se nachází v ledvinném intersticiu. Důležité je také zmínit, že arteriolae
23
glomerulares efferentes juxtamedulárních glomerulů jsou základem cévního
zásobení
dřeně
ledviny
(mohou
být
ještě
doplněny
např.
arteriolami
z interlobulárních tepen). Tyto artérie juxtamedulárních nefronů se dělí na cca 20
větví, jako vasa recta sestupují různě hluboko do dřeně a tvoří pleteně kolem
kanálků. „Specifická“ je vasa recta na Henleově kličce (je velmi důležité její
uspořádání - není uspořádaná lineárně, což je podstatné proto, aby se dokázaly
přizpůsobit osmolalitě Henleovy kličky v dřeňovém intersticiu → i když k úplnému
vyrovnání „s kličkou“ nedojde → a rychle neodnesly vstřebané molekuly). Je
zřejmé, že existují v dřeni i venulae rectae. Ty začínají z venozních kapilárních sítí
a ústí do venae arcuatae.
A co se vlastně stane s tekutinou proudící přes tuto část nefronu (obr.
28.)? Přichází sem hypotonická tekutina ze vzestupné části Henleovy kličky,
přičemž se zde tato hypotonicita vyrovnává resorpcí vody z lumen, ale pokud se
organismus má zbavit přebytečné vody, potom stačí, aby tato hypotonická tekutina
protekla bez resorpce vody do vývodných cest. (Velmi důležitá je potom
nepřítomnost ADH - obr. 24. příloha). Množství tubulární tekutiny se zde redukuje
asi na 5% z pů-vodního glomerulárního filtrátu. (Resorbuje se zde též Na+
kotransportem s Cl-, ovšem i tato resorpce NaCl a celkově malá propustnost
distálního tubulu pro vodu způsobuje značnou a častou hypotonicitu tekutiny
v tomto úseku nefronu oproti krvi a etratubulární tekutině). Probíhá zde selektivní
resorpce některých iontů a látek z moče a dále aktivní sekrece některých iontů do
moče. Tím se kontroluje celkové množství soli v organismu a acidobazická
rovnováha.
2.5. Sběrací a odvodné kanálky
Jsou jiného vývojového původu než nefrony. Do každého sběracího
kanálku ústí 5 - 10 nefronů. Sběrací kanálky - tubuli colligentes se spojují v ductus
papillares a tyto papilární vývody ústí do renálních papilár - foramina papillaria
(otvůrky papil, v nichž končí odvodné kanálky ledvin). Jinak jsou vystlány jednovrstevným kubickým epitelem. Hlouběji ve dřeni bychom ale našli vyšší epitelcylindrický.
24
Při běžném barvení se buňky sběracích kanálků a vývodů barví světle
(jejich cytoplazma se špatně barví). Celkově tyto buňky obsahují málo organel a
téměř žádné invaginace bazálních membrán. Rozhraní jednotlivých buněk jsou
patrná, neboť buňky jsou bez interdigitací. Krom světle se barvících buněk se zde
nachází i „tmavé“, tzv. ICC (intercalated cells= vsunuté buňky), se kterými se
setkáváme už i v distálním tubulu. Těchto buněk je podstatně méně než buněk
hlavních světlých a mezi světlými jsou roztroušeny. ICC obsahují spoustu
mitochondrií a hrají důležitou úlohu při udržování acidobazické rovnováhy.
obr. 30. Buňky sběracího kanálku
Hlavní buňky zase resorbují sodík (v distálním tubulu a sběracím kanálku
se resorbuje asi 5- 10% filtrovaného sodíku) a vodu a secernují draslík. (viz obr.
28. v příloze). Tyto kanálky rozhodují o konečném objemu a osmolalitě moče. Zde
hraje důležitou též ADH. Totiž bez vazopresinu zůstane stěna sběracího kanálku
téměř nepropustná pro vodu - nedostane se do intersticia a definitivní moč je
hypotonická. V opačném případě- má-li organismus vody nedostatek, osmola-lita
vnitřního prostředí stoupá, uvolní se ADH a ↑ propustnost stěny pro vodu do
intersticia. Tímto hypotonická tekutina, která sem přitekla, ztrácí vodu. Můžeme
tedy uvést, že permeabilita těchto kanálků pro vodu je proměnlivá díky hormonu
vazopresinu.
2.6. Ledvinové intersticium
Jeho složky jsou: extracelulární matrix, několik typů intersticiálních buněk
a intersticiální tekutina. Kromě glomerulárních kapilár obklopuje celý renální
25
tubulární i cévní systém - především jim poskytuje strukturní oporu. Je součástí
ledvinového parenchymu, ovlivňuje růst a diferenciaci parenchymových buněk
ledvin. Též produkuje různé hormony a cytokiny. V kůře činí asi 8% celkové tkáně
a ve dřeni 30- 40%.
3. ZPRACOVÁNÍ TKÁNĚ PRO HISTOLOGICKÉ
VYŠETŘENÍ
3.1. Odběr
Získaný materiál z živého člověka (získaný buď probatorní excizní =
vyříznutím kousku tkáně k diagnostickým účelům nebo kyretáží = seškrábnutí
tkáně kyretou- takhle se získává např. endometrium a také je možné získat tkáň
probatorní punkcí = napíchnutí a nasátí dutou jehlou, obtiskem, výtěrem nebo
endoskopickým výkonem- sondou = mikroexcize), tzv. biopsie musí být ihned
(čerstvá) fixována ( viz↓).
obr. 33. Odběrová fixační nádobka
26
Nekropsie je tkáň ze zemřelého. Také se musí tkáň označit → vyplní se
tzv. Průvodní list k zásilce histologického materiálu, který obsahuje všechny
potřebné údaje, dále se na nádobku s tkání se lepí štítek se základními údaji a
ještě přímo ke tkáni se musí dát papírek s údaji, kdyby došlo k odloupnutí štítku
nebo k jeho poškození, tak aby posloužil alespoň tento papírek, a samozřejmě
slouží i proto, aby se nezaměnil materiál (obr. 33. Odběrová nádobka)
3.2. Fixace
Materiál musí být fixován. Tkáně a orgány po zástavě přísunu kyslíku
rychle podléhají autolýze a fixace zabraňuje autolýze, nebo-li samovolnému
rozkladu tkáně (způsobená nekoordinovanou činnosti enzymů, které jsou většinou
lysozomálního původu). Díky ní je struktura tkáně zachována, ovšem fixační
prostředek, který by strukturu tkáně vůbec nezměnil, se zatím nenašel. Také,
kromě zachování struktury tkáně, nás zajímá to, aby FP rychle a stejnoměrně
pronikal do celé tkáně (nesmí proto být vzorek příliš velký a fixační tekutiny musí
být dostatečně mnoho) a nesnižoval barvitelnost tkáně. Během fixace dochází
především ke koagulaci a denaturaci bílkovin buněk a ke smrštění tkáně, rychle se
usmrtí přežívající buňky a tkáně nebo v případě nekropsie se zastaví již započaté
autotytické pochody.
Mezi nejčastěji používané chemické FP (= fixační tekutiny) patří
především 10% formol (neboli formalín, který je nutno uchovávat v tmavých
lahvích, aby nevznikala HCOOH; ve formalínu lze nechat tkáň 24 - 48h, i déle „nepřefiuje se“),dále brómformol (použití v neurohistilogii), Tekutina Bouinova
(obsahuje kyselinu pikrovou, nelze jí ale použít na fixaci tkání obsahující krev,
protože krev hemolyzuje na tvrdou a těžko krájitelnou hmotu), Tekutina Bakerova
(obsahuje mimo jiné formol a používá se na průkaz lipidů), fixační tekutiny se
sublimátem (Susa, Zenker), u těchto FP je nevýhoda to, že tvoří
černé
sublimátové sraženiny, které zatěžují krájení bločku a musí se odstranit jódováním
(jodovou tinkturou, Lugolovým roztokem). Také se často k fixaci požívá oxid
osmičelý nebo glutaraldehyd.
27
Méně často se používají fixační prostředky fyzikální (suché teplobakteriologie; var, vysušení za nízké teploty - např. k průkazu enzymů, v tomto
případě si proteiny nechávají antigenní vlastnosti).
3.3. Zalití tkáně do parafínu
Co nastává po fixaci FT? – Je třeba z tkáně odstranit nadbytečný fixační
roztok. To se provede praním fixovaných bločků v pramenité vodě, někdy se
používá 80% ethanol. Další postup se odvíjí od toho, jestli zaléváme tkáň do látek
ve vodě rozpustných nebo nerozpustných. Pokud do látek ve vodě nerozpustných,
což je nejběžnější postup, je zde několik kroků:
a) Tkáň se přenese do 70% etanolu → musíme ji dostatečně odvodnit, neboť
všechny fixační tekutiny obsahují vodu, a pokud by se tkáň po fixaci
neodvodnila, příliš by ztvrdla a nebylo by možné ji pak řezat. Postupně tedy
vkládáme tkáň do tzv. stoupající řady ethanolu, což je řada, kde postupně
stoupá koncentrace ethanolu: od 70% (2h) → 80% (4h) → 96% (6h) → 100%
(100% jest bezvodý, připravuje se odvodněním 96% ethanolu a tkáň se v něm
nechává 3krát po 2h). Ne vždy se 70% ethanolem začíná, záleží na použití
předchozí fixační tekutiny.
b) Po odvodnění se musí tkáň prosytit látkou (intermediem) rozpouštějící parafín (rozpouštědlem) a zároveň se tato látka musí mísit s bezvodým ethanolem.
(Ethanol je totiž třeba v tomto kroku dokonale odstranit, aby se tkáň dobře
krájela.) Mezi látky s takovýmito vlastnostmi patří např.: benzen (3krát vyměněná lázeň po 15min), xylen, methylbenzoát (prosycení trvá několik hodin),
methylsalicát.
c) V dalším kroku se tkáň prosytí zkvalitněným parafínem. Vložíme ji tedy po
prosycení inetrmediem do otevřené kyvety s čistým tekutým parafínem
(potřebujeme se zbavit intermedia). Tento parafín je vyhřátý na 56 - 58˚C
(teplota nesmí být vyšší jak 58˚C, aby se tkáň neznehodnotila). Prosycuje
postupně ve třech lázních (v první cca 3h, ve druhé 5h, ve třetí 10h). Někdy se
tkáň z intermedia nepřenáší rovnou do rozehřátého parafínu, ale nejdříve se
prosycuje asi 30min v uzavřené kyvetě s benzen - parafínem a potom teprve
se vkládá do rozehřátého parafínu.
28
d) Vlastní zalití tkáně do parafínu a následné rychlé a stejnoměrné ztuhnutí
parafínu je posledním krokem zalévacích metod. Používá se též zkvalitněný a
přefiltrovaný parafín a především je nutno podotknout, že ne stejný jako při
prosycování tkáně parafínem. Zalévá se do zalévací komůrky, nalijeme do ní
zahřátý parafín, rychle přeneseme tkáňový bloček, podle potřeby ho naorientujeme, přiložíme zalévací rámeček s číslem a dolijeme ještě parafín.(Kromě
parafínu se zalévají některé tkáně, především tuhé, jako jsou např. kost, zub
apod. také do celoidinu. Též se používá v některých případech želatina a jiné).
3.4. Krájení tkáňových bloků
Z tkáňových bločků se zhotovují histologické řezy tenké několik tisícin mm
(µm), optimálně 5-10 µm. V histologické laboratoři se nejčastěji krájejí bločky zalité
do parafínu nebo paraplastu.
obr. 34. Sáňkový mikrotom
29
Podle konstrukce rozeznáváme několik mikrotomů. Rotační mikrotom
slouží jen ke krájení parafínových bloků (hlavně tzv. sériových řezů). Mikrotom
sáňkový (obr. 34.) slouží ke krájení parafínových i celoidinových řezů.
Mikrotom zmrazovací složí ke krájení nezalité tkáně nebo tkáně zalité do
želatiny (tkáň je zmrazená CO2). Ovšem častěji se tkáň prosycuje látkou, která má
vyšší konzistenci, než je hutnost tkání vzorku, a potom se tedy krájí na sáňkovém
nebo rotačním. V kryostatu se krájí při teplotách -20˚C a tkáň může být i nativní,
tzn. bez fixace. Krájení zmrazených tkání je potřeba např. při průkazu enzymů,
barvení tuků, peroperační biopsii a imunohistochemii (speciální zmrazovací
mikrotom umístěný v chladícím boxu se nazývá kryostat). Tloušťka řezu se na
mikrotomu nastavuje mikrometrickým šroubem.
3.5. Lepení řezů na podložní sklo
Řez z mikrotomu opatrně přeneseme na vodní hladinu teplé destilované
vody (musíme řezy napnout). Voda musí být ohřátá na cca 45- 50˚C, aby parafín
změkl a řez se vypnul. K napnutí dochází díky účinku povrchovému napětí vody
na zahřátý parafín. Voda nesmí přetéct přes okraj řezu. Potom si označíme čisté
(ethanolem odmaštěné) podložní sklíčko, na které budeme řez z hladiny přenášet
a také ještě na sklíčko kápneme glycerin - bílek (aby se řez dobře přichytil) a
rozneseme jej po celé ploše sklíčka.
Potom pomocí např. preparační jehly opatrně přeneseme řez na sklíčko,
vodu necháme odkapat a dále můžeme dát sklíčko s řezem do sušárny (cca 38˚C)
na 24h, kde se odpaří voda. Někdy můžeme řez přenést pomocí preparační jehly
rovnou na sklíčko, na kterém je směs glycerolu s bílkem, ovšem sklíčko musí být
umístěné na ploténce vyhřáté na 45- 50˚C a pomocí jiné preparační jehly řez
vypneme. Nutno si též uvědomit, kde je rub→ lesklý a kde je líc→ matný řezu.
30
3.6. Barvení řezů
Barvíme proto, abychom rozeznali pod mikroskopem jednotlivé složky
tkáně. Velmi nám pomáhá i skutečnost, že různé části buněk a tkání se barví
různými barvivy. Např. cytoplazma (a nejen ona) buněk se barví kyselými barvivy
(molekuly tohoto barviva obsahují kyselé radikály) a říkáme o ní, že je eozinofilní,
acidofilní nebo také oxyfilní. Eozin je nejpoužívanější kyselé barvivo, řecky oxys =
kyselý. Barvivům, které barví cytoplazmu, říkáme plazmatická.
Barviva zásaditá, nebo-li bazická, barví zase např. jádra buněk, resp.
jaderný chromatin. Jádra jsou tedy bazofilní. Nejpoužívanější bazické barvivo je
hematoxylin. Existují také tkáně, které se barví jak (slabě) kyselými, tak (slabě)
zásaditými barvivy. Tyto tkáně nazýváme neutrofilní. Podle výsledku se rozlišuje
metachromatické zbarvení, při němž se struktura barví odlišně než je tón
použitého barviva a zbarvení ortochromatické- struktura je zbarvena stejně jako
použité barvivo.
Barvení je celá řada:
I.
Barvení histologických řezů metodami přehledného barvení.
Jako příklad uvedu Massonovy trichromy- hlavně při vyšetření
kolagenního vaziva (žlutý, modrý a zelený trichrom); Barvení Weigert van
Giesonovo (používáme železitý Weigertův hematoxylin); Azan (= azokarmín,
anilinová modř, oranž G; tato metoda bývá počítána mezi tzv. trichromová
barvení, konkrétně jako modrý trichrom, dříve používaný modrý trichrom = železitý
hematoxylin- kyselý fuchsin-ponceau- anilinová modř; nyní se tedy požívá azan);
Orcein- znázornění elastických vláken, Hematoxylin - eozin, apod. Kromě
barvení se velmi hojně používá i impregnace = prosycení tkáně roztokem soli
kovu + následná redukce kovu na strukturách, které k němu mají afinitu.
Nejpoužívanější je Impregnace retikulárních vláken dle Gomoriho a impregnace
nervových vláken.
31
II.
Barvení
histologických
řezů
metodami
histochemickými,
imunohistochemi-ckými, cytologickými a speciálními.
Různými histochemickými reakcemi se dají prokázat lipidy, sacharidy (PASreakce), enzymy, pigmenty, některé anorganické látky, nukleové kyseliny apod.
Těmito reakcemi zjišťujeme charakter a distribuce chemických látek v buňkách a
tkáních histologických řezů.
Velmi důležité jsou i imunohistochemické metody založené na reakci Ag
- Ab. “Obecně se za antigen považuje jakákoliv látka, která vyvolává v organismu
imunitní odpověď. Tuto vlastnost mají nejen proteiny a oligopeptidy, ale i mnohé
polysacharidy a lipidy (zejména jsou- li vázány na proteinový nosič nebo jádro“).
Lze vytvořit specifickou protilátku tak, že podáme nějakému zvířeti injekčně dávku
přečištěné bílkoviny, která vyvolá imunitní reakci. Po nějaké době, kdy se vytvořily
specifické monoklonální protilátky, se odebere zvířeti sérum a z něj je separují. Na
tyto separované protilátky navážeme nějaké látky, které se dají snadno prokázat,
říkané jim markery. Protilátky a antiséra se značkují tedy tzv. markery a jsou to
např. enzymy, feritin, koloidní zlato, radioizotopy a také např. protilátky
konjugované s fluorescenčním barvivem. Tkáňový řez vystavíme vlivu těchto
protilátek- takže dojde k vazbě se specifickou bílkovinou (mezi specifické bílkoviny
můžeme počítat velké množství látek) a potom se tedy prokazuje značka, kterou
jsme navázali na protilátku. Jejich rozložení v řezech sledujeme pod elektronovým,
fluorescenčním či světelným mikroskopem.
Díky cytologickým barvením můžeme znázornit různé cytologické struktury. Mezi cytologické metody řadíme např. Heidenheinovo barvení a také třeba
Barvení jádrovou červení. (cytologické vyšetření buněk v nátěrech využívá barvení
podle Papanicolaoua a také je možné barvení podle Pappenheima).
Mezi speciální metody můžeme zařadit: Barvení Alciánovou modří - průkaz
mucinu v hlenu, Nisslovo barvení (tigroidní) - neurohistologie, Luxolová modřmyelinové pochvy axonů atd.
32
3.6.1. Základní barvení řezů Hematoxylinem-Eozinem – postup
a) Musíme zbavit řezy parafínu (protože barvíme převážně vodnými roztoky
barviv) - odparafinovat xylenem - 2krát lázeň po 5min.
b) Po rozpuštění parafínu dáme řezy do sestupné řady alkoholu (protože xylen
se ve vodě také ještě nerozpouští) – bezvodý ethanol 5min, potom 96%
také 5min
c) voda 5min.
d) barvení Gillovým hematoxylinem cca 3 - 10min
e) voda – opláchnout
f) tzv. diferenciace- protože se neobarví hematoxylinem jen jádra (modře), ale
i další buněčné složky a to je nežádoucí, ponoříme na několik vteřin sklíčko
s řezem do kyselého ethanolu. Tímto odbarvíme některé hematoxylinem
přibarvené složky a jestli se diferenciace povedla, kontrolujeme pod mikroskopem.
g) několik min. propíráme pod tekoucí vodou
h) barvení eozinem 1 - 5min
i) opláchnout v destil. vodě
j) diferenciace kyselým ethanolem + kontrola pod mikroskopem
k) odvodnění obarvených řezů vzestupnou řadou alkoholů
l) projasnění xylenem- 2krát lázeň po 5min
m) montování = převrstvení kapkou inertního tuhnoucího media, citace str. 72.,
vacek:
Obarvené řezy uzavíráme, neboli montujeme mezi podložní a krycí
sklíčko do uzavírajícího média. Uzavírající médium musí být látka dokonale
průhledná, nesmí poškozovat zbarvení tkáně a musí mít vysoký index lomu“.
Používají se buď látky, které se nemísí s vodou, ale rozpouštějí se v xylenu. A
proto, abychom mohly obarvené řezy do těchto látek montovat, musí být
odvodněné a prosycené xylenem. Patří sem kanadský balzám, cedrový olej,
syntetické pryskyřice, solakryl. Existují také látky, které se s vodou mísí (takže se
nemusí odvodňovat) a též slouží k montování. Tyto látky používáme, pokud tkáň
33
nemůže přijít do styku s xylenem a koncentrovaným ethanolem. Patří sem
glycerin, glycerinová želatina a sirup z arabské gumy.
Výsledek barvení H-E: jádra jsou modrá, chrupavky jsou modré, svalstvo je
červené a kolagenní vazivo růžové
Nutno podotknout, že při přenášení sklíček s řezy z kyvety do kyvety hrozí
vyschnutí tkáně, což by způsobilo její smrštění a tedy znehodnocení, a proto to
musíme brát v potaz.
3.6.2. Barvení Toluidinovou modří - postup
Odparafínované řezy barvíme 30 min v roztoku oranže s rozinek,
opláchneme v destil. vodě, barvíme 1 - 2 min vodním roztokem toluidinové modři,
potom opláchneme destilovanou vodou, dále diferencujeme v 70% ethanolu,
zkontrolujeme pod mikroskopem, odvodníme, projasníme a montujeme.
Výsledek barvení T.M. - jádra jsou modrá, chrupavka a hlen jsou
modrofialové, cytoplazma růžová, vazivo červené, ery oranžové
3.6.3. Barvení zeleným Trichromem - postup
Odparafínované řezy barvíme 3 - 5min hematoxylinem, opláchneme ve
vodě a diferencujeme v kyselém ethanolu, kontrolujeme pod mikroskopem, 5min
pod tekoucí vodou a následné opláchnutí destilovanou vodou, barvení 3 - 5min
kyselým fuchsinem, opláchnutí roztokem kyseliny octové ledové 1%, diferenciace
roztokem oranže G a kyseliny fosfomolybdenové, kontrolujeme pod mikroskopemkolagenní vazivo musí být bezbarvé, opět opláchnutí roztokem kyseliny octové
ledové, barvení 3 - 5min roztokem světlé zeleně, oplachujeme v kyselině ledové
octové, odvodníme vzestupnou řadou alkoholů, projasníme, montujeme.
Výsledek: jádra jsou modrá až hnědočerná, svalstvo červené, ery oranžové, kolagen zelený.
34
Pozn. nutno si uvědomit, že zpracování tvrdé tkáně pro histologické vyšetření
(kost, zub, chrupavka) má jiný postup než je výše uveden, dále je jiný postup při
rychlém zhotovování histologických preparátů, také při vyšetření v elektronovém mikroskopu a při zhotovování nátěrů.
Já jsem pracovala s tkání získanou pitvou, která byla fixována ve
formalínu, proprána ve vodě, odvodněna ve stoupající řadě alkoholů, prosycena
benzenem, prosycena zkvalitněným parafínem a do parafínu byla i zalita. Potom
jsem tkáňový bloček krájela na rotačním mikrotomu, napnutý řez jsem přenesla na
podložní sklíčko, na které jsem nanesla předtím glycerin - bílek a potom jsem
nechala řez 24h sušit. Pokračovala jsem barvením tkáně - konkrétně jsem barvila
v hematoxylinu - eozinu, zeleném trichromu a toluidinové modři a samozřejmě
jsem řez montovala a to syntetickou pryskyřicí. Mým dalším úkolem bylo rozeznat
pod mikroskopem, o jaký typ glomerulonefritidy se jedná (viz dále)
35
4. GLOMERULONEFRITIDA
Glomerulonefritidy jsou glomerulopatie vznikající zpravidla kvůli aktivaci
imunologických mechanismů, někdy se zánětlivými změnami v glomerulech.
Zdrojem antigenu vyvolávající imunitní reakci mohou být různá infekční agens.
Imunokomplexy potom vznikájí normálně v rámci imunitní odpovědi reakcí Ag- Ab
a glomeruly jsou vzhledem k vysokému krevnímu průtoku a vysoké permeabilitě
kapilární stěny disponovány k depozici cirkulujících imunokomplexů. (Depozita
imuglobulinů, komplementu a fibrinu mohou být různě lokalizovány, např. u IgA
nefropatie- mesangiální lokalizace.) Lokalizace imunokomplexů by měla záviset na
jejich velikosti (ta je daná poměrem Ag - Ab) velké imunokomplexy by se měly
deponovat subendoteliálně, malé subepiteliálně.
Rozlišují se 4 hlavní patogenetické typy poškození glomerulu:
1) poškození autoprotilátkou,
2) poškození zprostředkované komplementem
3) poškození cirkulujícími zánětlivými buňkami
4) poškození aktivovanými rezidentními buňkami.
Několikrát vyšší výskyt glomerulonefritid je v zemích s nízkým hygienickým
standartem, proto je třeba studovat vztah infekce např. HBV, HCV a HIV k různým
typům glomerulonefritid. Jsou i endogenní antigeny, které mohou způsobit toto
onemocnění, např. tumorózní antigeny či DNA.
4.1. Stanovení diagnózy
Základ pro určení diagnózy je renální biopsie (viz str. 40.). Ovšem i tzv.
močové syndromy nám často umožňují spolu s klinickým obrazem do jisté míry
předvídat histologický nález v ledvinách (a mohou pomoci při rozhodování o
indikaci k renální biopsii), ale nelze pouze na nich stavět prognózu onemocnění,
neumožňují definitivní diagnózu typu glomerulonefritidy a nejsou dobrým
východiskem pro imunosupresivní léčbu. Močový nález je třeba vždy hodnotit
v souvislosti s celým klinickým obrazem onemocnění. Hodnocení močových
36
syndromů vychází z vyšetření kvantitativní erytrocytourie a kvantitativní
proteinurie za 24h (obr. 35.).
obr. 35. Izolovaná erytrocytourie
Izolovaná erytrocytourie má velmi dobrou prognózu. Izolovaná proteinurie
bez nefrotického syndromu je závažnější. Kombinovaná proteinurie s erytocytourií
je tím závažnější, čí masivnější je nález. Prognóza nefrotického syndromu závisí
na výši erytrocytourie, např. nefrotický syndrom s masivní erytrocytourií je
nejzávažnější. Nefrotický syndrom se vyskytuje např. membranózní nefropatie,
diabetické glomerulosklerózy apod.
U nemocných s glomerulonefritidou můžeme pozorovat i akutní nefritický
syndrom. Ten je charakterizován náhlým vznikem otoků, hypertenzí, často oligurií
a mikroskopickou hematurií. Vyskytuje se především u akutní GN.
pozn. Nefrotický syndrom je soubor příznaků vznikající v důsledku velké
proteinurie. V klinickém obraze dominují otoky, laboratorně zjišťujeme kromě
proteinurie, hypoproteinémii, hypoalbuminémii a hyperlipidémii.
Proteinurie je závislá:
1) na porézním systému bazální membrány - ta za fyziologických podmínek
nedovoluje penetraci větších molekul a vylučuje je tak z procesu filtrace. Ovšem
při patologických změnách strukturních komponent bazální membrány se
postupně zmenšuje a zaniká její schopnost rozlišovat při filtraci molekuly
37
plazmatických bílkovin podle jejich velikosti a dochází k jejich neselektivní
filtraci, resp. exkreci do moči
2) na selektivitě náboje - „aniontový filtr“ znesnadňuje filtraci aniontových
plazmatických bílkovin, především transferinu a albuminu. Elektrostatická
repulze neomezuje filtraci tzv. volně filtrovatelných plazma-tických bílkovin.
Glomerulární proteinurie je tedy způsobena v tomto případě poklesem denzity
elektronegativních nábojů ve stěně glomerulární kapiláry.
3) na změny glomerulární mikrocirkulace a biomechanických vlastností
glomerulární stěny mohou ovlivnit dočasně funkci GF. Tyto změny v glomerulu
jsou vyvolané např. při a po svalové námaze, při renovaskulární hypertenzi a
podílí se tyto změny pravděpodobně na vzniku tzv. ortostatické proteinurie.
(vylučování během dne je totiž asi o 50% vyšší než v noci). Co se změn
mikrocirkulace týče - při vzestupu efektivního filtračního tlaku (účinek
angiotenzinu a glomerulárních prostaglandinů), ale při nezměněných vlastnostech glomerulární stěny, se bude zvyšovat koncentrace plazmatických bílkovin
v kapilárách. Za vzestup filtrace plazmatických bílkovin může též zvýšená
difuze
podle
koncentračního
gradientu.
Následná
resorpce
bílkovin
v proximálním tubulu bude pak méně účinná, a proto dojde k vzestupu exkrece
bílkovin do moči. Pokud dojde k biomechanickým změnám bazální membrány,
dochází též ke změně permeability pro bílkoviny kvůli odkrytí tzv. zkratových
pórů.
4) Pokud dojde při poškození tubulárních buněk k rovnoměrnému poklesu
resorpce, bude vzestup exkrece volně filtrovatelných bílkovin asi 3Ox krát vyšší
než exkrece albuminu. Proces resorpce probíhá vazbou bílkovin na membránové receptory tubulárních buněk a pokračuje endocytózou a proteolýzou
bílkovin.
Pro diagnózu glomerulonefritidy je důležité i vyšetření imunologické (ze
séra stanovujeme např. ukazatele zánětu- reaktanty akutní fáze, komplement,
cirkulující imunokoplexy; protilátky - IgG, IgA, IgM, autoprotilátky- např ANCA,
kryoblobuliny) vyšetření biochemické (hledáme vyšší koncentraci kreatininu).
Význam má i vyšetření ultrazvukem - ledviny jsou zvětšené (je to neinvazivní
zobrazovací metoda a přesto přesná a levná; mezi další zobrazovací metody
užívané v nefrologii patří izotopové vyšetření ledvin, počítačová tomografie,
38
nukleární magnetická resonance, renální angiografie). Vyšetření serologické
(bývá zvýšená koncentrace protilátek proto řadě mikroorganismů).
4.2. Klasifikace primárních glomerulopatií
U primárních glomerulopatií jde jen o izolované postižení ledvin.
1) akutní glomerulonefritida (je charakterizována náhlým začátkem, často
s rychlým rozvojem renální insuficience)
2) rychle
progredující-
subakutní
glomerulonefritida
(vede
obvykle
k progresivní ztrátě funkce ledvin, léčba pomáhá funkci obnovit)
•
imunokomplexová
•
antirenální (izolovaná antirenální GN; Goodpastureův syndrom)
•
pauciimunní (izolovaná pauciimunní rychle progredujícíGN; Wegenerova granulomatóza s mikroskopickou polyarteritis)
3) chronické glomerulonefritidy (mají velmi pomalou, ale soustavnou a
léčebně obtížně ovlivnitelnou progresi; vedou k selhání ledvin)
neproliferativní
•
idiopatický nefrotický syndrom (→patří sem nefrotický syndrom
s minimálními změnami → a fokálně segmentální glomeruloskleróza)
•
membranózní nefropatie
•
lupoidní nefritis typ V.
proliferativní
• mesangioproliferativní
• (→ patří sem IgA nefropatie; → Henoch- Schoenleinova purpura; →
lupoidní nefritis typ II.)
• membranoproliferativní
39
• (patří sem lipoidní nefritis typ → III. a → IV.)
(pozn. Goodpastureův syndrom, Wegenerova graulomatóza s mikroskopickou polyarteritis, Henoch - Schoenleinova purpura a lipoidní nefritis typ II-V jsou
příklady sekundárních GN s obdobným histologickým nálezem)
4.3. Klasifikace sekundárních glomerulopatíí
Postižení glomerulů je jen jedním z projevů systémového, cévního,
metabolického nebo genetického onemocnění postihující i jiné orgány.
1) diabetická nefropatie
2) amyloidóza (AA; AL)
3) systémové vaskulitidy s postižením ledvin
•
Wegenerova granolumatóza
•
mikroskopická polyarteritis
•
Churg - Straussův syndrom
•
Henoch- Schoenleinova purpura
4) Postižení ledvin u dalších systémových chorob
•
lupoidní nefritis
•
sklerodermie
•
esenciální kryoglobulinémie
•
sarkoidóza
40
4.4. IgA glomerulopatie (mezangiálně proliferativní GN)
Onemocnění je často objeveno jako mikroskopická erytrocyourie
(polovina nemocných má v anamnéze recidivující makroskopickou hematurii, u
druhé poloviny se na onemocnění přijde náhodně). Je to tedy onemocnění
glomerulů, které se objevuje až 3krát častěji u mužů než u žen a to v mladém a
středním věku. Jedná se nejčastější primární GN všude na světě a tato GN je
současně i nejčastější příčinou chronického selhání ledvin. Za 20 let po diagnóze
dospěje do stadia ledvinového selhání asi 30 - 40% pacientů. Poprvé byla popsána v roce 1968 Bergerem a Hinglaisovou, a tak se někdy označuje jako Bergerova
nemoc.
Klinický obraz počátečního stadia IgA nefropatie bývá charakterizován
asymptomatickou erytrocytourií (ovšem při běžném respiračním infektu může být i
makroskopická, potom hovoříme o tzv. synfaryngitické hematurii), v pozdějším
stadiu se zvyšuje krevní tlak a proteinurie. Čím vyšší proteinurie u IgA nefropatie,
tím horší prognóza.
Diagnózu
stanovíme
přesně
ale
jen
díky
renální
biopsii.
Imunofluorescenční mikroskop nám pak ukáže uložené IgA v glomerulech (jde o
typické proužky, zrna a cípky v mezangiu; většinou se objevují i Ig jiných tříd: IgG
a IgM) a opřít se můžeme i o skutečnost, že bývá zvýšená hladina IgA v séru.
Imuokomplexy a složky komplementu se pohybují v normálních mezích.
Co se diferenciální diagnózy týká, v první řadě je třeba vyloučit krvácení
z vývodných cest močových (postglomerulární erytrocytourie). IgA nefropatie
může být i zaměněna s akutní glomerulonefritidou. Významná erytrocytourie bývá i
u sportovců po velké fyzické zátěži. A musíme také myslet na hereditární nefritidu.
Etiologie a patogeneze nejsou doposud objasněny, a proto neuvádím
ani eventuelní předpoklady.
Co se léčby týká, specifická léčba IgA nefropatie není. Lze ale zpomalit
úbytek ledvinové funkce. Snižuje se příjem bílkovin- úměrně ke snížené funkci
ledvin, normalizuje se krevní tlak (ACE inhibitory nebo blokátory receptoru pro
angiotenzin II), lze také zpomalit progresi IgA nefropatie podáváním rybího oleje a
u pacientů s vysokou proteinurií se podávají glukokortikoidy.
41
5. RENÁLNÍ BIOPSIE
Poprvé byla provedena v roce 1951 a její zavedení velmi přispělo
k pochopení strukturálních a funkčních změn v ledvinách a k objasňování
patologických stavů. Nyní pomáhá hlavně při stanovování přesné diagnózy,
prognózy, při výběru nejvhodnějšího léčebného postupu a sledování účinnosti
léčby. Před provedením RB se vyšetřuje krev - potřeba je znát hodnoty některých
hemokoagulačních testů, též krevní skupinu, krevní obraz a sonografii ledvin.
Pokud jsou dodrženy indikační a technické zásady, hrozí minimální riziko
poškození pacienta. Ovšem i přesto eventuelní komplikace po RB existují a jsou
následující: makroskopická hematurie, hematom (pokud vznikne rozsáhlejší
perirenální hematom, hrozí rozvoj hypovolemického šoku), arteriovenózní píštěl,
aneurysma, punkce jiných orgánů a poruchy funkce ledviny. Indikace renální
biopsie dělíme na nesporné a individuální.
Nesporné:
− podezření na rychle progredující GN
− neobjasněné akutní renální selhání
− proteinurie > 2, 0g / 24hod. s proporcionální erytrocyturií
− podezření na nefropatii u systémových chorob
− močový syndrom převládající erytrocytourie
− etiologicky nejasná izolovaná proteinurie > 3, 0g/ 24hod
Individuální:
− akutní GN (hlavně u dospělých)
− izolovaná proteinurie < 2, 0g / 24 hod.
− izolovaná erytrocytourie
− diabetická nefropatie (jen za určitých podmínek)
− postižení ledvin u myelomu, amyloidóza
− rychlá progrese renální insuficience u definované glomerulopatie
Renální biopsie se obvykle provádí tzv. perkutánně (další prováděné
postupy jsou: RB otevřenou cestou - chirurgická, provádí se minimálně a RB
42
transvazální- vyhrazena pro případy, kdy je kontraindikována perkutánní RB).
Provede se určení místa vpichu dle typu použitého zaměření (např. rtg mřížka, CT
zaměření, sonografické zaměření a další), lokální anestezie a zavedení jehly.
Obvykle se odebírají 2 vzorky tkáně (zajímá nás hlavně kůra kvůli většímu
množství glomerulů a jeden vzorek jde na histologii + elektronovou mikroskopii a
druhý na imunofluorescenci). Jehla je cílena do dolního pólu ledviny a používá se
nyní především plně automatizovaný vyšetřovací aparát biopsy gun, do kterého
se vkládá bioptická jehla (viz obr. 31.).
Kontraindikace tohoto postupu (perkutánního) biopsie jsou, musí se
respektovat a patří sem: hemokoagulační poruchy - především kvůli velké
prokrvenosti renál. parenchymu, dále mezi kontraindikace perkutánní RB řadíme
anatomické překážky - polycystickou degeneraci ledvin, solitární ledvinu, morbidní
obezitu - tohle je technický problém, nekorigovatelná arteriální hypertenze a také
pokud je nemocný např. v bezvědomí apod.
Biopsie musí být provedena na vrcholu klinických projevů, kdy jsou
diagnostické změny v biopsii nejpatrnější, zatímco reziduální změny jsou převážně
nespecifické.
obr.31. Bioptická jehla
43
5.1.
Manipulace s bioptickým vzorkem
Ihned po vyjmutí bioptického vzorku z těla se musí počítat s tím, že vzorek
zasychá a může se zhmoždit, což kdyby se stalo, vznikly by nežádoucí artefakty,
které by se již nedaly nijak odstranit. Dobrý vzorek punkční biopsie je váleček
tkáně dlouhý asi 5 - 20mm a silný 1 - 2mm. Většina vzorků, které jsou delší než
1cm, obsahuje kůru i dřeň. Důležité je, aby vzorek obsahoval dostatečný počet
glomerulů- určitý počet lze ale těžko vyjádřit, musí jich být prostě tolik, aby mohla
být stanovena diagnóza. Zpracování vzorku je jiné pro histologii, elektronovou
mikroskopii i pro imunofluorescenci (viz obr. 32.).
obr.32. Výrazná pozitivita stěny kapilárních kliček glomerulů a peritubulárních
kapilár při imunofluorescenci.
Hodnocení renální biopsie je práce pro klinika a patologa, kteří vzájemně
spolupracují. Nejdůležitější změny, po kterých se pátrá u glomerulů jsou:
proliferace = Jde o zmnožení mezangiálních, endoteliálních nebo epiteliálních
buněk. Proliferace parietálních epiteliálních buněk spolu s exsudací monocytů
(vcestovalých monocytů, neboť by měly být uvnitř kapilárního trsu) tvoří na vnitřní
straně Bowmanova pouzdra tzv. srpky, které mohou úplně vyplnit močový prostor.
A samozřejmě pokud proliferují mezangiální buňky, většinou se zmnoží i
44
mezangiální hmota. Další, co sledujeme je exsudace, ztluštění kapilární stěny
glomerulů, sklerotizace, hyalinizace a fibrotizace.
Exudace (infiltrace glomerulu krevními elementy- lymfocyty, monocyty,
neutofily) a proliferace jsou v podstatě zvýšená buněčnost glomerulu (↑ množství
buněk v glomerulu). Tuto zvýšenou buněčnost pozorujeme u glomerulopatií
proliferativních.
Rozlišujeme postižení difúzní - kdy je postižena většina glomerulů (více
jak 80%) a postižení fokální, kdy jsou postiženy jen některé. Segmentální změny
znamenají, že jsou postiženy jen některé kapilární kličky a globální změny, že
jsou postiženy všechny kapilární obloučky. Patologické změny postihují ale i tubuly
(např. atrofie, nekróza), intersticium (např. edém, exsudace) a cévy.
45
ZÁVĚR
Jak sem již zmiňovala, pracovala jsem s tkání na Ústavu histologie při LF
v Plzni. Měla jsem k dispozici vše potřebné, abych mohla ve finále glomerulus
poškozený
IgA
glomerulopatií
pozorovat
pod
mikroskopem
a
porovnat
s glomerulem nijak nepoškozeným. Histologický obraz mi ukázal především
zmnožení mezangiální matrix u poškozeného glomerulu.
46
PŘÍLOHY
obr. 2. řez ledvinou, 1- kůra, 2- dřeň, 3- pyramidy, 4- papily, 5- dírkovaný povrch papily, 6- pruhy
kůry zasahující mezi pyramidy, 7- kalichy, 8- pánvička, 9- art.a vena renalis, 10- močovod
47
obr. 3. Kalichy a pánvička ledviny 1- kalichy, 2-pánvička, 3- močovod, 4- malé ledvinné
kalichy, 5- velké ledvinné kalichy
48
obr. 4. Hlavní ledvinové tepny, pohled zpředu, 1a-4a- segmenty ledviny, které jsou
vždy samostatně zásobeny jednou z hlavních hilových větví (1-4). Tohle větvení
vykazuje jistou variabilitu, proto bylo navrženo více modelů cévní segmentace ledviny.
49
obr. 5. Krevní zásobení ledviny, A- kůra, B- dřeň, 1- proximální tubulus,
2- distální tubulus, 3- vena interlobularis, 4- spojovací segment, 5- venula recta,
6- sběrací kanálek, 7- tlustý úsek Henleovy kličky, 8- tenký úsek Henleovy
kličky, 9- arteria interlobaris, 10- arteriola recta, 11- arteria interlobularis,
12- arteriola afferens, 13- arteriola efferens
50
obr. 6. Větvení cév v ledvině, I, II - kůra, III, IV - dřeň, V - papila, 1 - art. arcuata, 2 - art.
interlobularis, 3 - arteriolae glomerulares afferentes, 4 - a. g. efferentes, 5 - peritubulární
kapilární pleteň, 6 - art.rectae, 7, 8, 9 - kapilární pleteně s oky, 10 - kapilární pleteně kolem
Henleových kliček, 11 - kapilární pleteně kolem ductus papillaris, 12 - v. stellatae, 13 - v.
interlobularis, 14 - sbíhající se žíly z peritubulární kapil. pleteně, 15 - v. arcuata, 16 - v.
rectae, 17 - kortikální glomerulus, 18 - juxtamedulární glomerulus
51
obr. 12. Detaily stavby nefronu, A- průřezy složek nefronu, B- úprava kapilár
glomerulu, 1- corpusculum renale, 2- proximální tubulus, 3, 4 - Henleova klička
(tenké sestupné, tenké vzestupné a tlusté vzestupné raménko), 5- distální
tubulus, 6- ductus papillaris, 7- foramen papillare, mes- mesangiové buňky,
8- foramen papillare, m- místo macula densa
52
2
1
3 4
765
5 1
236
4 4 4
(B)
(C)
obr. 13. (B) Detail kapiláry glomerulu, 1- podocyt, 2, 3- pedikly, 4- membrána mezi
pedikly podocytů, 5- fenestrovaný endotel kapiláry, 6- pór enndotelu, 7- společná
bazální membrána podocytů a buněk endotelu
obr. 14. (C) Řez kapilárou, 1- pedikly, 2- fenestrovanný endotel, 3- pór endotelu,
4- společná bazální membrána endotelu a podocytů rozdělená na dvě části rarae a
jednu část densa, 5- štěrbin mezi podocyty, 6- erytrocyt
53
6.
2.
1.
11.
7.
4.
3.
5.
8.
10.
9.
54
obr. 15 (A) - Corpusculum renale
s glomerulem
1 -vas afferens
2 - vas efferens
3 - zevní list
4 - vnitřní list
5 - začátek proximálního tubulu
6 - distální tubulus s macula densa
7 - buňky pólového polštářku
8 - močový prostor
9 - kartáčový lem
10 - močový pól
11 - cévní pól
obr. 18. A - corpusculum renis, B - začátek proximálního tubulu, C - macula
densa distálního tubulu, D - juxtaglomerulární aparát, 1, 2, 3- ukazuje na
viscerální a parietální list, 4- močový prostor, 5- mezangium - mezangiální
buňky zanořené v extracelulární matrix, 6, 7, 8- stavba juxtaglomerulárního
aparátu, 9- vas afferens, 10- průsvity glomerulárních kapilár, 11- vas efferens
obr. 23. Reakce organismu na ztrátu
hypotonické tekutiny → následkem
ztráty vody je ↑ osmolatlity a koncentrace sodíku v ETC. Tohle vyvolá přesun osmoticky aktivních látek z ETC do
buněk, tedy přesun vody opačným
směrem. Na zvýšení plazmatické osmolality reaguje organismus produkcí
ADH. (Pokles cirkulující tekutiny nastává až u pokročilé dehydratace,
potom je spuštěn systém renin-angiotenzin, aldosteron-viz. obr.27)
55
obr. 28- Přehled transportních dějů v buňce
distálního tubulu- DT, hlavní buňce-HB, a
ICC buněk subtypu A a B.
Přerušení membrány šipkou = iontový kanál
Kroužky = transportní proteiny
Černé kroužky = ATPázy.
tab.1. Koncentrace některých látek v plazmě a v moči
56
POUŽITÉ ZDROJE
DYLEVSKÝ, I. Somatologie: učebnice pro zdravotnické školy a bakalářské studium, 2.
vydání, Olomouc: Epava, 2000, ISBN 8O- 862977- 05- 5
VACEK, Z. Histologie a histologická technika, I .část Histologie, 1. vydání, Brno: Institut
pro další vzdělávání ve zdravotnictví, 1996, ISBN 80- 7013- 201-9
VACEK, Z. Histologie a histologická technika, 2. část Histologická technika, 1. vvydání,
Brno: Institut pro další vzdělávání ve zdravotnictví, 1996, ISBN 80- 7013- 202- 7
RACEK, J. Klinická biochemie, Druhé přepracované vydání, Praha: Galén, 2006, ISBN
80- 7262- 324- 9
JUNQUEIRA C. L., CARNEIRO J., KELLEY R. O. Základy histologie, a LANGE
medical book, 7. vydání, Nakladatelství a vydavatelství H&H, 1997, ISBN 80- 85787- 37-7
NEČAS O. A KOLEKTIV, Obecná biologie pro lékařské fakulty, 3. přepracované vydání,
Jinočany: H&H nakladatelství, 2003, ISBN 80- 86022- 46- 3
KOLEKTIVFYZIOLOGICKÉHO ÚSTAVU ( TRÁVNÍČKOVÁ E., TROJAN S..), Nárys
fyziologie člověka, Sešit III. B, Praha: Karolinum, 1999, ISBN 80- 7184- 318-0
BRYCHTOVÁ S., HLOBILKOVÁ A., Histopatologický atlas, 1. vydání, Praha: Grada,
2008, ISBN 978- 80- 247- 1650- 3
MARTÍNEK J., VACEK Z., Histologický atlas, 1. vydání, Praha: Grada, 2009, ISBN 97880- 247- 2393-8
ČIHÁK R., Anatomie 2, Druhé, upravené a doplněné vydání, Praha: Grada, 2002, ISBN
80- 247- 0143-X
SHÜCK, O., Nerologie: nefrologie pro praktické lékaře, 1. vydání, Praha: Scientia Medica,
1993, ISBN 80- 85526- 21- 2
57
Souhlasím s půjčováním
Souhlasím, aby moje absolventská práce byla půjčována ke studijním
účelům a bylo z ní citováno dle platných norem.
58