SEGMENTI TUBULO PROSSIMALE
S1 brush border alto e ben sviluppato sistema lisosomiale. La
membrana baso-laterale è estesamente interdigitata e
alcuni mitocondri allungati occupano la porzione basale
della cellula, aspetto caratteristico di un epitelio coinvolto
nel trasporto attivo
S2 brush border più corto e minor numero di vacuoli apicali e
mitocondri. Il numero e la grandezza dei lisosomi varia col
sesso e la specie. Nei ratti maschi sono caratteristicamente
numerosi e più grandi
S3 brush border alto e denso nel ratto, più corto nel coniglio e
intermedio nell’uomo. Le cellule possiedono rari vacuoli
apicali, lisosomi e mitocondri in numero minore e più
piccoli. I processi cellulari e le invaginazioni sono assenti
TRASPORTATORI DELLA MEMBRANA
BASO-LATERALE
1. Organic anion transporter 1 (OAT1)
2. OAT2
3. OAT3
4. OAT4
5. Organic anion-transporting polypeptide (oatp1)
6. oatp2
7. OAT-K1
8. OAT-K2
9. Mulitple resistance-associated protein 2 (MRP2)
10. Human-type 1 sodium-dependent inorganic phosphate transporter
(NPT1)
DESTINO DEI MAGGIORI
COSTITUENTI URINARI
filtrato
escreto
% escreto
166 L
1L
0,6%
1100 g
10 g
1,0%
urea
40 g
20 g
50,0%
creatinina
1,7 g
1,7 g
100,0%
acqua
sali
ANALISI DELLE URINE
a) COLORE
b) VOLUME
c) PESO SPECIFICO
d) PROTEINE
e) CELLURIA
f) PIURIA
segue
ANALISI DELLE URINE
g) CILINDRURIA 1. IALINI (proteine di Tamm-Horsfall)
2. GRANULARI (proteine)
3. EPITELIALI
4. CEREI
5. EMATICI
6. LEUCOCITARI
7. LIPIDICI
ANALISI DELLE URINE
h) CRISTALLURIA
i) ENZIMURIA
l) ELETTROFORESI DELLE PROTEINE
ENZIMI URINARI
(frazioni subcellulari)
MITOCONDRI
Glutamato deidrogenasi
Glutamina sintetasi
LISOSOMI
Fosfatasi acida
Muramidasi (Lisozima)
ß-Glucuronidasi
N-Acetil-ß-D-glucosaminidasi
ß-Galattosidasi
ENZIMI URINARI
(frazioni subcellulari)
ORLETTO A SPAZZOLA
Alanin-aminopeptidasi
Fosfatasi alcalina
-Glutamiltransferasi
Angiotensin converting enzyme
FRAZIONE SOLUBILE
Lattico deidrogenasi
Aldolasi
Transaminasi
Glutamina transaminasi K
Glutatione S-transferasi
ENZIMI URINARI
(localizzazione segmentaria tubulo prossimale)
Glutamina sintetasi
S3
Fosfatasi acida
S1 S2 S3
N-Acetil-ß-D-glucosaminidasi
S1 S2 S3
-Glutamiltransferasi
S1 S2 S3
Angiotensin Converting Enzyme
S1 S2 S3
Aspartato aminotransferasi
S1 S2 S3
Alanin aminotransferasi
S1 S2 S3
Glutamina transaminasi K
S1 S2 S3
Glutatione S-transferasi (, )
S2 S3
ENZIMI URINARI
(localizzazione tubulare distale)
Callicreina
Glutatione S-transferasi 
LDH isoforme 4 e 5
INSUFFICIENZA RENALE ACUTA (IRA)
La NECROSI TUBULARE ACUTA, causa dell’insufficienza
renale acuta può essere:
PURA
METALLI (As, Au, Bi, Ba, Cd, Cr, P, Hg, Pb, U)
PARAQUAT
PARATHION
IDROCARBURI ALIFATICI CLORURATI
IDROCARBURI AROMATICI (rara)
segue
INSUFFICIENZA RENALE ACUTA (IRA)
La NECROSI TUBULARE ACUTA, causa dell’insufficienza
renale acuta può essere:
CON OSSALOSI
ETILENE GLICOLE e derivati
ALTRO
IPOVOLEMIA
EMOLISI con/senza MetaHb
RUOLO DEL TRASPORTO E DELLA
BIOATTIVAZIONE NELLA
NEFROTOSSICITA’ DELLE
SOSTANZE XENOBIOTICHE

ACCUMULO
DEGLI
XENOBIOTICI
MACROMOLECOLE ENDOGENE

ACCUMULO
DI
METABOLITI
TOSSICI
SINTETIZZATI IN ALTRI ORGANI O TESSUTI

ATTIVAZIONE
REATTIVI
INTRARENALE
A
E
DI
METABOLITI
ACCUMULO DEGLI XENOBIOTICI
E DI MACROMOLECOLE
ENDOGENE
Aminoglicosidi
Si legano ai fosfolipidi impedendone il
metabolismo
e
facilitandone
l’accumulo lisosomiale; il risultato è il
rilascio di enzimi litici che causano la
digestione
di
componenti
citoplasmatiche
segue
ACCUMULO DEGLI XENOBIOTICI
E DI MACROMOLECOLE
ENDOGENE
Cefalosporine
In particolare quelle di 1a generazione,
vengono attivamente assorbite a livello
della membrana baso-laterale, ma non
altrettanto attivamente secrete, con
conseguente accumulo
segue
ACCUMULO DEGLI XENOBIOTICI
E DI MACROMOLECOLE
ENDOGENE
Cadmio
L’accumulo causa saturazione della
metallotioneina
tubulare
con
incremento della frazione libera del
metallo e conseguente tossicità
cellulare
segue
ACCUMULO DEGLI XENOBIOTICI
E DI MACROMOLECOLE
ENDOGENE
Mercurio
Il glutatione e il trasporto attivo
causano accumulo del metallo nel
tubulo prossimale esitando nella
lesione delle membrane e delle
funzioni mitocondriali
segue
ACCUMULO DEGLI XENOBIOTICI
E DI MACROMOLECOLE
ENDOGENE
Xenobiotici legati alle 2-globuline
Le 2-globuline sono sesso (maschi) e specie (ratti)
specifiche e la formazione dei complessi è indotta
prevalentemente dalle benzine depiombizzate. L’accumulo
lisosomiale esita nella rottura dei lisosomi e nella necrosi
cellulare (nefropatia a gocce ialine)
ACCUMULO DI METABOLITI
TOSSICI SINTETIZZATI IN ALTRI
ORGANI O TESSUTI
Tris(2,3-dibromopropil)fosfato
Viene
metabolizzato
nel
fegato
a
bis(2,3dibromopropil)fosfato e 2-bromoacroleina. Il bis(2,3dibromopropil)fosfato accumulato nel rene per trasporto
attivo viene bioattivato per mezzo delle GST a ione
EPISULFONIO che può interagire col DNA con
conseguente effetto nefrotossico
segue
ACCUMULO DI METABOLITI
TOSSICI SINTETIZZATI IN ALTRI
ORGANI O TESSUTI
Alcheni alogenati
I metaboliti glutatione S-coniugati formati nel fegato
vengono secreti nella bile e possono essere trasportati al
rene o entrare nel circolo entero-epatico ed essere
eliminati con le feci. Nel rene, i coniugati col glutatione e
con la cisteinilglicina sono trasformati in CISTEINA SCONIUGATI e possono essere attivati dalle ß-liasi a
metaboliti reattivi (tiocheteni)
segue
EVIDENZA DELLA
NEFROTOSSICITA’ DEGLI
ALOALCHENI
1. L’ACIDO AMINOOSSIACETICO (AOAA), inibitore
delle ß-liasi, protegge dalla nefrotossicità causata dai
cistein S-coniugati
2. Gli -METILCISTEIN-CONIUGTI, che non sono
metabolizzati dalle ß-liasi, non sono nefrotossici
3. Gli -KETOACIDI inducono l’attività ß-liasi
potenziano la citotossicità dei cistein S-coniugati
segue
e
EVIDENZA DELLA NEFROTOSSICITA’
DEGLI ALOALCHENI
4. Gli analoghi dell’OMOCISTEINA dei cistein S-coniugati
nefrotossici, che sono metabolizzati a tioli reattivi come i cistein
coniugati, sono nefrotossici
5. I MITOPLASTI RENALI, che non contengono attività ß-liasi
mitocondriale, sono meno suscettibili dei mitocondri alla
tossicità dei cistein S-coniugati
6. Le DIEFFERENZE DI SPECIE nell’attività ß-liasi si
correlano con la tossicità indotta da S-(1,2-diclorovinil)-Lcisteina
7. I LEGAMI COVALENTI ß-LIASI DIPENDENTI in vivo e in
vitro con le macromolecole renali dei cistein S-coniugati si
correlano con la nefrotossicità di tali coniugati
ACCUMULO DI METABOLITI
TOSSICI SINTETIZZATI IN ALTRI
ORGANI O TESSUTI
Idrochininoni e p-Aminofenolo
Bromochinone e p-aminofenolo vengono metabolizzati nel
fegato a glutatione S-coniugati e trasportati al rene ove si
accumulano per mezzo di un sistema -glutamiltransferasi
dipendente causando un effetto tossico in maniera
indipendente dalla via delle ß-liasi
ATTIVAZIONE INTRARENALE E
METABOLITI REATTIVI
Reazioni citocromo P-450 dipendenti
Alcune sostanze quali 1,1-dicloroetene, cloroformio,
acetaminofene, vengono bioattivate nel rene per mezzo del
citocromo P-450 e, in particolare, della subfamiglia 2E1.
Nel topo e nel ratto l’attivazione è sesso-dipendente (è
prevalente nei maschi)
segue
ATTIVAZIONE INTRARENALE A
METABOLITI REATTIVI
Reazioni flavoprotein-monoossigenasi (FMO)-dipendenti
Le FMO catalizzano l’ossidazione di radicali nucleofili
deboli quali i composti azotati e solforati (S-benzil-Lcisteina)
segue
ATTIVAZIONE INTRARENALE A
METABOLITI REATTIVI
Reazioni prostaglandina-endoperossido sintetasi (PES)dipendenti
La PES è coinvolta nell’attivazione di tossine nella zona
midollare causando necrosi papillare e nefrite interstiziale
(la cosiddetta nefropatia da analgesici). Le sostanze più
note sono la fenacetina e l’acetaminofene e il meccanismo
d’azione è probabilmente un cambiamento dell’omeostasi
cellulare del Ca++ con morte cellulare e necrosi midollare
segue
ATTIVAZIONE INTRARENALE A
METABOLITI REATTIVI
Reazioni glutatione dipendenti
1,2-Dibromo-3-cloropropano, dopo coniugazione col
glutatione può spontaneamente ciclizzare per formare uno
ione EPISULFONIO che può interagire col DNA
SEGMENTI DEL TUBULO PROSSIMALE
INTERESSATI DA ALCUNE SOSTANZE
XENOBIOTICHE
Piombo
Cadmio
Mercurio metallico
Mercurio alchile
Cromo
Platino
Alcheni
p-Aminofenolo
Aminoglicosidi
Cefalosporine
S3
S1 S2
S3
S2 S3
S1 S2
S3
S3
S3
S1 S2
S1 S2
GSTM1 urine µmol/mmol creat.
50
40
30
20
GSTM1 kidney cortex nmol/mg of porteins
70
40
60
0
controls
50
100
mg/kg
200
30
20
10
10
0
controls
50
100
mg/kg
200
40
GSTM1 kidney cortex nmol/mg of proteins
35
30
25
20
15
10
5
0
0
20
40
60
GSTM1 urine µmol/mmol creat.
80
GLOMERULOPATIE DA SOLVENTI
n. casi
ESPOSIZIONE
a) solventi organici
108
b) benzine e derivati del petrolio
36
c) vernici e collanti
38
d) non precisata + a + b + c
90
e) composti vari
83
segue
GLOMERULOPATIE DA SOLVENTI
QUADRI PATOLOGICI
n. casi
a) Glomerulonefriti a lesioni minime
55
b) Glomerulonefriti membranose
52
c) Glomerulonefriti proliferative e membrano-proliferative 137
d) Glomerulonefriti a sclerosi focale
8
e) Glomerulonefriti non classificabili o di altro tipo
91
f) Sindrome di Goodpasture
12