Parte Ⅰ: Manejo renal de la albúmina: desde los primeros hallazgos hasta los conceptos actuales

Contacto:joanna.jia@wecistanche.com/ WhatsApp: 008618081934791

Jakub Gburek, Bogusława Konopska y Krzysztof Goł ˛ab

1. Introducción

Albúminaes una de las primeras proteínas reconocidas en el cuerpo. Fue descrito por primera vez por Denis en 1840. Su nombre deriva de la palabra latina Albus (blanco) debido a la propiedad de formación de precipitados blancos en un ambiente ácido. Esta proteína es muy común en el organismo y está presente, entre otros, en: plasma, linfa, líquido cefalorraquídeo y extracelular. Desempeña muchas funciones fisiológicas importantes.Albúminarepresenta más del 50 por ciento de todas las proteínas plasmáticas, y su concentración relativamente alta (45 g/L, 0,6 mM) determina aproximadamente el 80 por ciento de la presión osmótica coloidal del plasma sanguíneo [1]. Es responsable de la distribución de agua entre el plasma y el resto del líquido extracelular, lo que asegura el mantenimiento de la hemodinámica sanguínea normal y evita la hinchazón. La función de transporte dealbúminaes igualmente importante. El gran volumen de distribución asociado con su penetración relativamente fácil a través del epitelio capilar hace que más del 60 por ciento del conjunto total de esta proteína esté presente en el espacio extravascular. Una penetración tan grande dealbúminaen los fluidos intersticiales permite su contacto con la mayoría de las células del cuerpo, lo que lo convierte en un transportador ideal de metabolitos de bajo peso molecular. Sustancias endógenas transportadas poralbúminaincluyen, entre otros: ácidos grasos de cadena larga, ácidos carboxílicos aromáticos, bilirrubina, ácidos biliares, porfirinas, óxido nítrico e iones de metales divalentes, incluidos los cationes Co, Cu, Ni, Zn.Albúminaes también una proteína que se une a los cationes de los metales de transición implicados en la generación de radicales libres, como el Cu o el Fe. También se caracteriza por su papel antioxidante y permite la complejación de iones Cd, Hg y V, lo cual es importante para los procesos de desintoxicación. Debido a la presencia del grupo free-SHCys34,albúminaper se es un antioxidante y un elemento importante de la barrera antioxidante del plasma [2]. También vale la pena mencionar que durante la inanición a largo plazoalbúminase degrada para proporcionar aminoácidos esenciales para la síntesis macromolecular y la producción de energía. En el estado de carencia de proteínas, la síntesis dealbúminaes 2.5-veces acelerado, y sus recursos se reducen en casi un 50 por ciento [3,4].

cistanchepuede tratarriñónenfermedadmejorarfunción renal

Teniendo en cuenta el hecho de quealbúminajuega un papel importante en la homeostasis, es esencial para que el organismo mantenga su concentración plasmática normal. Una disminución enalbúminaconcentración se observa en muchos trastornos metabólicos de diversas etiologías. Puede ser el resultado de una distribución inadecuada, por ejemplo, en pancreatitis, síntesis reducida en cirrosis hepática, trastornos de absorción de aminoácidos o dietas bajas en proteínas; pérdida en el curso de enteropatía, quemaduras, procedimientos quirúrgicos o síndrome nefrótico, así como catabolismo acelerado en inflamación y cáncer. La disminución antes mencionada se manifiesta por muchos trastornos graves que afectan el sistema nervioso central, el sistema respiratorio y el sistema cardiovascular, incluida la formación de edema, activación de factores de coagulación, rinemia de hipotransferencia, dislipidemia de lipoproteínas de alta densidad (HDL), estrés oxidativo y muchos trastornos metabólicos asociados a su función de transporte. Además, en estados de hipoalbuminemia aumenta la fracción libre farmacológicamente activa de los fármacos, lo que debe tenerse en cuenta para establecer la posología óptima. La hiperalbuminemia es una condición rara y puede ser causada por deshidratación significativa o estasis de sangre venosa excesiva. Sin embargo, el exceso de plasmaalbúminalos niveles no están asociados con trastornos más graves [5,6].

administración intravenosa dealbúminapreparaciones en el estado de hipoalbuminemia provoca una corrección rápida y temporal de la presión oncótica y previene la hipovolemia. Por lo tanto,albúminaLos preparados se han utilizado, entre otras cosas, en el tratamiento de quemaduras extensas, insuficiencia respiratoria aguda, síndrome hemolítico grave en recién nacidos y en pacientes después de una cirugía cardíaca [7,8]. Además, debido a su capacidad de acumularse en los tejidos de tumores y sitios inflamatorios, los estudios sobre fármacos basados ​​en conjugados que contienenalbúminase llevaron a cabo. Por ejemplo, las drogas junto con exo- o endógenoalbúmina, reticulado en forma dealbúminaSe examinaron micro y nanocápsulas, así como fusiones genéticas en el caso de fármacos polipeptídicos [9].

Por lo tanto,albúminael catabolismo constituye un importante problema de investigación en términos de fisiopatología y medicina intervencionista. Uno de los principales órganos implicados en este proceso es el riñón. Los trastornos del catabolismo renal pueden conducir no solo a complicaciones asociadas con la hipoalbuminemia, sino también al desarrollo de síndrome nefrótico en el curso de la albuminuria y, en consecuencia, a la falla terminal de este órgano. La relación entre la proteinuria y la insuficiencia renal es compleja e involucra una serie de eventos patológicos mediados por quimiocinas para la inflamación intersticial, la acumulación de células mononucleares y la activación intrarrenal del complemento. Las señales proinflamatorias y profibrogénicas conducen a lesiones locales y fibrosis renal intersticial relacionada. Como consecuencia, se observa el agotamiento de las nefronas funcionales [10]. Por esta razón, este tema ha sido objeto de una extensa investigación durante muchos años. Los estudios que se han llevado a cabo durante la última década han contribuido significativamente a la comprensión de los mecanismos moleculares involucrados en este proceso, así como algunas controversias asociadas a los mismos. El estudio presenta los resultados de las últimas investigaciones en este campo.

beneficios masculinos de la cistanche

2. Metabolismo general de la albúmina

2.1. Síntesis

Albúminase produce en los polisomas del retículo endoplásmico rugoso de los hepatocitos y se secreta como preproteína. Al pasar al retículo endoplásmico liso, se elimina un péptido señal. El procesamiento posterior se produce en la vía secretora e implica la eliminación del hexapéptido que está presente en el extremo N-terminal de la molécula[11]. La tasa dealbúminala síntesis es 10-15g por día, que es aproximadamente el 10 por ciento de la síntesis total de proteínas en el hígado. Una pequena cantidad dealbúmina(alrededor de 2 g) se almacena en el hígado, mientras que la mayoría se secreta en el espacio vascular. La reserva plasmática de esta proteína constituye el 30-40 por ciento de su cantidad total, y la parte restante se encuentra principalmente en la piel y los músculos. Alrededor del 5 por ciento dealbúminase filtra al espacio extracelular, desde donde regresa a la circulación sistémica por vía linfática [4]. La síntesis dealbúminaes un proceso continuo que se encuentra regulado a nivel de transcripción e inicio de la traducción por diferentes estímulos. Por ejemplo, la síntesis se intensifica después de la ingesta de alimentos y disminuye en los períodos entre comidas. Este proceso también se ve afectado por las hormonas. La síntesis dealbúminaaumenta en el hipertiroidismo y disminuye en el hipotiroidismo. Los corticosteroides y la insulina aumentan la producción dealbúminaen personas sanas, mientras que la síntesis de esta proteína se inhibe en la respuesta de fase aguda. Una disminución en los niveles de potasio en los hepatocitos reduce la cantidad dealbúminalibera a la circulación pero no inhibe la síntesis de proteínas en sí. Sin embargo, los cambios en la presión oncótica exhiben el efecto dominante sobre la intensidad dealbúminasíntesis. Lo correctoalbúminala concentración también se mantiene debido al catabolismo equilibrado que se encuentra en todos los tejidos [12].

2.2. catabolismo

losalbúminala vida media en el plasma es de 19 días y su descomposición diaria en el cuerpo humano no supera los 14 g. El catabolismo de esta proteína ocurre principalmente en los músculos y la piel (alrededor del 40-60 por ciento), y más específicamente en las células endoteliales vasculares de estos tejidos A la luz de estudios recientes, se cree que el mecanismo molecular de internalización y transporte dealbúminaa los orgánulos de degradación en estas células es la endocitosis dependiente de caveolina que involucra a los receptores scavenger gp18, gp30 y gp60 (albondina) [13-16]. El hígado está involucrado en este proceso en menor medida (aproximadamente el 15 por ciento). Además de las células del endotelio vascular, los hepatocitos también participan enalbúminaconsumo. Su catabolismo en las células parenquimatosas también se produce a través de estructuras asociadas a la caveolina [17,18]. Degradación proteolítica dealbúminaTiene lugar después de la internalización y fusión de las caveolas con los lisosomas. Las moléculas se descomponen en aminoácidos libres que alimentan el grupo sistémico de aminoácidos.

Hay alguna evidencia de que la hipoalbuminemia asociada con la inflamación es causada más bien por un aumento en el recambio que por una síntesis disminuida. oxidadoalbúminaoalbúminamodificado de otras maneras se descompone en el hígado. En los estados inflamatorios, estos procesos también se regulan al alza debido al aumento de la permeabilidad capilar y al flujo intensivo de proteínas plasmáticas hacia el intersticio [19].

AlbúminaEl catabolismo también ocurre en los riñones (aproximadamente el 10 por ciento), sin embargo, los mecanismos moleculares involucrados en el riñónalbúminael volumen de negocios son esencialmente diferentes. Después de la filtración glomerular, la proteína se internaliza en los túbulos proximales mediante endocitosis dependiente de clatrina con la participación del tándem de receptores macromoleculares depuradores: megalina y cubilina. Entonces elalbúminalas moléculas sufren degradación lisosomal y/o transcitosis, que se discutirán en detalle en los siguientes capítulos.

beneficios masculinos de la cistanche

3. Catabolismo de la albúmina renal

Renalalbúminael catabolismo implica filtración en el glomérulo, reabsorción en los túbulos proximales y degradación intracelular o transcitosis parcial hacia el torrente sanguíneo. Sólo una pequeña cantidad dealbúmina,es decir, hasta aproximadamente 100 mg por día, se excreta en la orina. En caso de daño de la barrera de filtración o disfunción de los túbulos proximales,albúminaaparece en la orina en concentraciones que pueden exceder los 3 g por día [20].

3.1. Filtración glomerular de albúmina

La permeabilidad de la barrera glomerular determina la composición del filtrado primario. Está formado por tres capas: una capa de células endoteliales fenestradas más internas, una membrana basal glomerular y una capa más externa de podocitos con sus pies interdigitados unidos por un diafragma de hendidura. Las características multicapa del tamiz hacen que el tamaño del poro disminuya gradualmente. En los últimos años, gracias al desarrollo de modelos animales genéticos, ha sido posible identificar los principales componentes responsables de la integridad de esta barrera. El papel más importante se atribuye actualmente a algunos componentes estructurales de la membrana basal glomerular (GBM) (p. ej., colágeno tipo IV y laminina 2) y proteínas del glucocáliz podocitario (p. ej., podocina y nefrina) [21,22]. Sin embargo, la función de los podocitos no se limita al tamizado. Se ha demostrado que tanto los podocitos humanos como los animales endocitosanalbúminain vitro [23,24]. Los datos también sugieren que los podocitos eliminan las proteínas del GBM a través de la transcitosis [25]. Estos estudios sugieren que los podocitos internalizanalbúminay otras proteínas plasmáticas (p. ej., IgG) y de esta manera evitar que la barrera de filtración glomerular (GFB) se obstruya.

La medida de la permeabilidad glomerular es el coeficiente de tamizado glomerular (GSC), que es la relación entre la concentración de una molécula determinada en el filtrado primario y su concentración plasmática. El grado dealbúminala permeación es el tema que da lugar a muchas controversias, y los valores de GSC determinados en varios modelos experimentales difieren hasta en tres órdenes de magnitud.

Los cálculos teóricos muestran que el diámetro de los poros de esta barrera es de unos 4 nm y está cargado negativamente debido al contenido relativamente alto de glicosaminoglicanos. Por lo tanto, la filtración de partículas de mayor diámetro y/o aquellas con carga neta negativa promedio debería ser difícil. En cuanto a la forma, elalbúminaLa molécula se asemeja a un elipsoide con diámetros grande y pequeño de 14 nm y 3.8 nm, respectivamente, y su carga resultante es-15 (pI=4.5). En el caso de una molécula con las características antes mencionadas, El GSC debe ser relativamente bajo y oscilar entre (5.10-4-7.10-4)[26,27]. la concentracion dealbúminaen el plasma es de unos 45 g/L, por lo que su concentración en el filtrado primario debe variar entre 22 y 32 mg/L [28]. Estos valores son similares a los obtenidos en observaciones en pacientes con enfermedades raras que afectanalbúminamanipulación renal o utilizando modelos animales de experimentación. Los resultados obtenidos mediante el método de micropunción de las primeras secciones del túbulo proximal en ratas sanas(6.10-4) están muy en línea con el modelo teórico [27,29]. El SGC dealbúminacalculado a partir de su concentración urinaria de pacientes con síndrome de Fanconi caracterizado por albuminuria tubular es ligeramente inferior al rango inferior de valores teóricos (8.0.10-5)[30]. Por el contrario, GSC calculó sobre la base de urinarioalbúminala concentración en ratas con reabsorción tubular farmacológicamente inhibida es ligeramente superior (3,3·10-4)[31]. Además, en estudios sobre un riñón aislado perfundido a 8 grados, donde la actividad tubular está completamente inhibida debido a la falta de fluidez de la membrana celular, los valores de GSC fueron aún más altos (110-3)[32]. Las discrepancias antes mencionadas pueden explicarse por las limitaciones técnicas de los métodos de medición aplicados. Por ejemplo, con el uso de la tecnología de micropunción, existe el riesgo de que la muestra recolectada se contamine con plasma de los capilares dañados durante la proyección de la pipeta y, por lo tanto, no refleje el filtrado real debido a la absorción muy rápida de proteínas en la primera sección del túbulo proximal. En el caso de datos de pacientes con síndrome de Fanconi, no es posible evaluar con precisión el grado de daño del túbulo proximal y se debe asumir que la reabsorción de proteínas no se inhibe por completo. Lo mismo se aplica a los modelos con inhibición farmacológica de la reabsorción. Además, los datos de los experimentos que utilizan órganos aislados son difíciles de interpretar debido a la hemodinámica completamente diferente que in vivo. A pesar de las discrepancias en los valores de GSC determinados por diferentes técnicas, el paradigma generalmente aceptado durante muchos años fue que la filtración glomerular dealbúminaes relativamente pequeño y se caracteriza por un índice GSC por debajo de 1.10-3.

Los resultados obtenidos mediante una técnica poco invasiva de microscopía bifotónica in situ han suscitado gran controversia en los últimos años. El GSC determinado fue significativamente mayor en comparación con los estudios anteriores (2-4.10-2). Etiquetado fluorescentealbúminase administró por vía intravenosa a ratas diabéticas Munich-Wistar con glomérulos superficiales y bulimia normal. El GSC se determinó comparando la intensidad de la fluorescencia del plasma en los capilares glomerulares y el filtrado primario en el espacio de Bowman. Se obtuvieron valores similares independientemente de la concentración y el método de etiquetadoalbúminaadministración (bolo/infusión)33]. Estos datos son consistentes con los estudios previos en ratas, en las que se indujo proteinuria mediante la administración de puromicina aminonucleósido. Esta hipoalbuminemia inducida por fármacos manifiesta una disminución de más del 60 por ciento en sueroalbúminaconcentración. En comparación con los sujetos sanos, no huboalbúminarecaptación en el borde en cepillo de las células del túbulo proximal en ratas expuestas a puromicina, lo que resultó en un aumento de la función renalalbúminaíndice de excreción por encima de 300 mg por día [34]. La falta de reabsorción se asoció con una disminución pronunciada en la expresión de megalina, V-ATPasa y clatrina en el polo apical del túbulo [35]. Los autores de los estudios antes mencionados creen que la glomerularalbúminala filtración es un proceso muy eficiente, que generalmente se basa en el principio de flujo convectivo estacionario en lugar de difusión, y que las limitaciones resultantes del tamaño de laalbúminaLa molécula y las características estructurales de la barrera glomerular no son tan grandes como se esperaba. Como consecuencia, sugieren que la albuminuria sólo es causada por alteracionesalbúminareabsorción y no es el resultado del daño a la barrera glomerular como se pensaba anteriormente. El modelo alternativo se ha presentado en un par de reseñas [36-38].

La selectividad de la barrera glomerular, que estaba asociada con la carga, en realidad no se observó en los estudios previos [39,40]. Una mayor filtración también podría estar relacionada con la librealbúminapermeación a través de grandes poros de un diámetro de 75-110 A, cuya presencia en la barrera glomerular es sugerida por Ohlson et al.[32] en el estudio de filtración de proteínas en un riñón perfundido aislado. La aparición de tales poros in vivo se confirmó en estudios en pacientes con síndrome de Fanconi, en quienes se encontraron cantidades significativas de proteínas más grandes, como la transferrina o IgG, en la orina [30].

Sin embargo, los resultados obtenidos por Russo et al. [33] fueron considerados no fiables por la comunidad científica. Gekle [41] señaló que si bien la técnica de microscopía de dos fotones se puede utilizar con éxito para evaluar la filtración de compuestos de bajo peso molecular, en el caso dealbúmina, podría dar lugar a observaciones engañosas. Con una diferencia tan grande en la concentración de etiquetadoalbúminaen el plasma y la luz del túbulo, la señal de fluorescencia del filtrado podría haber aumentado significativamente por el ruido de fondo. Además, el autor enfatizó que el sistema de reabsorción del túbulo proximal probablemente no era lo suficientemente eficiente para transportar una cantidad tan grande dealbúmina. Además, de Borst [42] señaló que los resultados presentados no permiten llegar a una conclusión tan inequívoca y sugirió que el efecto observado podría desencadenarse por la acción tóxica directa de grandes cantidades dealbúminaen las células epiteliales del túbulo proximal. Se ha demostrado que a largo plazoalbúminala exposición reduce la endocitosis en las células del túbulo proximal [43]. Además, otros estudios informaron que la altaalbúminaLos niveles inducen la apoptosis en las células del túbulo proximal a través de la reducción de megalina, proteína quinasa B y proteína mala [44]. A su vez, en el comentario de Remuzzi et al. [45], los autores incluyeron los resultados de la micropunción en ratas Munich-Wistar, que son consistentes con los valores de GSC previamente determinados y que nunca antes habían sido publicados. En el caso de las ratas mencionadas, se localizó un subconjunto de glomérulos en la superficie del riñón, lo que permitió la extracción de ultrafiltrado directamente del espacio de Bowman, excluyendo así el efecto de reabsorción en la primera sección del túbulo 46]. Ciertamente, se necesitan más estudios para definir claramente los valores reales de GSC paraalbúminafiltración.

beneficios masculinos de la cistanche

3.2. Reabsorción de albúmina

el sitio dealbúminala reabsorción es bien conocida. Los estudios que se han llevado a cabo desde principios de la década de 1960, utilizando muchas técnicas microscópicas, indican sin duda que este proceso ocurre en el túbulo proximal, siendo más efectivo en su segmento temprano [26]. Mediante el uso de micropunción in vivo, se estableció quealbúminala captación tiene lugar en una cantidad similar en la parte temprana y tardía del túbulo contorneado proximal, y también parcialmente en la parte descendente del túbulo recto. No significativoalbúminase observó absorción en otras secciones de la nefrona [27]. Sin embargo, el mecanismo dealbúminala captación permaneció sin explicación durante mucho tiempo. El túbulo proximal está revestido por un epitelio cúbico denso. Así, la penetración intracelular dealbúminaa través del epitelio hacia el torrente sanguíneo parecía poco probable desde el principio. También se vería obstaculizado por su tamaño relativamente grande y su baja concentración en el filtrado [46]. Las características cinéticas generales de laalbúminaproceso de absorción fueron proporcionados por estudios pioneros de Park y Mackin 1984[47] utilizando túbulos renales perfundidos aislados. Indicaron la presencia de dos sistemas de captación: el primero, un sistema de alta capacidad-baja afinidad, caracterizado por la constante de Michaelis (Km)1.2 mg/mL y (Bmax)3.7ng/min por mm de longitud del túbulo, y el segundo, un sistema de baja capacidad-alta afinidad, con Km de 0.031 mg/mL y capacidad de unión Bmax de 0,064 ng/min por mm de longitud de túbulo.

Los estudios sobre el proceso de endocitosis en la fase fluida (pinocitosis) en células epiteliales tubulares proximales mostraron que continúa con muy poca eficiencia para explicar la captación efectiva dealbúmina. La absorción de esta proteína se produce casi 40-veces más rápido que en el caso de los compuestos absorbidos en el proceso de pinocitosis, como el dextrano o la inulina [48].

Los experimentos realizados en la década de 1990 demostraron que la absorción dealbúminaes en gran parte un proceso específico. La unión de etiquetadoalbúminapuede inhibirse casi por completo por el exceso de moléculas no marcadas. Además, sin etiquetaalbúminamejora la disociación de moléculas marcadas de la membrana de la célula epitelial tubular proximal. Se caracterizan por la constante de disociación Ka en el rango de 100-300·10-"M (7-20 mg/L). La cinética de unión de la albúmina indica la presencia de al menos un sitio de unión. Esta característica sugería que el papel principal enalbúminala reabsorcion se lleva a cabo por endocitosis adsortiva. Se confirmó que la inhibición farmacológica de este proceso en ratas por alcalinización de endosomas con NH Cl o bafilomicina A1 da como resultado un aumentoalbúminaexcreción en la orina [43,49].

Además, los estudios sobre células renales de zarigüeya derivadas de túbulos proximales (células OK) demostraron quealbúminala endocitosis depende de la integridad del citoesqueleto. La inhibición de la polimerización de actina por la citocalasina D da como resultado una detención casi completa dealbúminaabsorción. Aparentemente, el proceso también se acelera por las interacciones con los microtúbulos. Una marcada disminución en la absorción dealbúminase observó como resultado de la disrupción de los microtúbulos debido a la acción del nocodazol, pero el cese no fue completo. Parece que el movimiento de las vesículas desde la membrana celular hacia el compartimento endosómico en la fase inicial de la endocitosis depende de la integridad del esqueleto de actina, y en la fase posterior se observan interacciones con los microtúbulos. Por otro lado, se demostró en estos estudios, que la endocitosis dependiente de clatrina es el mecanismo predominante de reabsorción de moléculas [50,51]. Aunque se detectó expresión de caveolina en la membrana apical de las células epiteliales tubulares proximales, nunca se informó endocitosis dependiente de caveolina [52,53].

Sólo estudios recientes han explicado el mecanismo molecular dealbúminacaptación en el túbulo proximal en gran medida. Resulta que la interacción de cubilin con amnion less protein (AMN) es necesaria para la absorción eficiente de esta proteína en el túbulo proximal. Debido a la estrecha asociación y dependencia funcional de este complejo, se le denomina CUBAM. Además, la expresión adecuada y el funcionamiento eficaz de este complejo dependen del segundo receptor endocítico, la megalina [54-56]. La expresión y función renal normal de CUBAM y megalin son necesarias para la absorción eficiente dealbúminaen las células tubulares proximales, como puede verse en la evidencia de albuminuria en varias enfermedades hereditarias o adquiridas relacionadas con estos receptores endocíticos (Tabla 1).

Las estructuras generales y las asociaciones funcionales del complejo del receptor se presentan en la Figura 1. Recientemente, se demostró en estudios que utilizaron ratones knockout para el factor nuclear l de hepatocitos, que esta proteína controla la expresión constitutiva de ambos receptores [63]. Megalina, cubilina y amnios presentan dominios y motivos menos conocidos. Megalin se une a una variedad de proteínas filtradas a través de sus repeticiones de tipo complemento y puede internalizar ligandos a través de motivos NPXY en la cola citoplásmica. Cubilin contiene múltiples dominios de unión (dominios CUB) y repeticiones del tipo de factor de crecimiento epidérmico (tipo EGF), como una proteína de membrana periférica que depende de megalina y/o AMN. AMN contiene un motivo NPXY y probablemente también ayuda a cubilin en la endocitosis como en el transporte intracelular durante la síntesis.

Tabla 1. Trastornos asociados con alteración del manejo renal de la albúmina	Figura 1. Complejo endocítico megalina-cubilina-ambitionless en la membrana apical del túbulo proximal renal.

HAGA CLIC AQUÍ PARA LA PARTE Ⅱ