Hàng rào lọc cầu thận

Hàng rào lọc cầu thận là bức tường ba lớp mà qua đó huyết tương được lọc ở cầu thận. Nó cho phép nước và các chất hòa tan nhỏ đi qua tự do trong khi hạn chế các protein huyết tương như albumin, tạo cho hàng rào tính chọn lọc đặc trưng theo cả kích thước phân tử và điện tích.

Definition

Hàng rào lọc cầu thận là thành mao mạch cầu thận tổng hợp — nội mô có lỗ thủng, màng đáy cầu thận và khe lọc của tế bào có chân — có chức năng lọc huyết tương trong khi hạn chế sự đi qua của các protein huyết tương dựa trên kích thước phân tử và điện tích.

Scope

Mục này mô tả ba lớp của hàng rào — nội mô mao mạch có lỗ thủng, màng đáy cầu thận và các chân giả tế bào có khe lọc — và cách chúng cùng nhau xác định tính thấm chọn lọc. Nó tập trung vào cấu trúc và chức năng bình thường cũng như sinh lý bệnh protein niệu như một hiện tượng hàng rào, để lại tốc độ lọc tổng thể và áp lực đẩy cho các mục riêng biệt.

Core questions

• Ba lớp của hàng rào lọc cầu thận là gì?
• Hàng rào đạt được tính chọn lọc theo kích thước và điện tích như thế nào?
• Vai trò của tế bào có chân và khe lọc của nó là gì?
• Rối loạn chức năng hàng rào liên quan đến protein niệu như thế nào?

Key concepts

• Nội mô cầu thận có lỗ thủng và glycocalyx
• Màng đáy cầu thận
• Các chân giả tế bào có chân và khe lọc
• Tính chọn lọc theo kích thước
• Tính chọn lọc theo điện tích
• Tính thấm chọn lọc và protein niệu

Mechanisms

Quá trình lọc diễn ra qua ba lớp nối tiếp nhau. Huyết tương đầu tiên đi qua nội mô có lỗ thủng, với các lỗ và lớp glycocalyx bề mặt bắt đầu hạn chế các phân tử lớn; sau đó nó đi qua màng đáy cầu thận, một lớp gel gồm collagen và proteoglycan; và cuối cùng đi qua khe lọc nối liền các chân giả tế bào có chân liền kề (haraldsson-2008). Cùng với nhau, các lớp này truyền nước và các chất hòa tan nhỏ trong khi giữ lại phần lớn albumin và các protein lớn hơn, tạo ra tính chọn lọc theo kích thước và, ở một mức độ còn tranh cãi, theo điện tích (haraldsson-2008). Các tế bào có chân duy trì kiến trúc của lớp ngoài và tính toàn vẹn của khe lọc, vì vậy tổn thương của chúng có liên quan chặt chẽ đến việc mất tính chọn lọc và rò rỉ protein vào dịch lọc (pavenstadt-2003). Tính thấm nước tổng thể của hàng rào góp phần vào hệ số siêu lọc liên kết áp lực đẩy với tốc độ lọc (deen-1973).

Clinical relevance

Mất tính chọn lọc của hàng rào cho phép các protein huyết tương đi vào nước tiểu, và protein niệu do đó được hiểu về mặt sinh lý học như một dấu hiệu của rối loạn chức năng hàng rào cầu thận. Mục này giải thích hàng rào bình thường và cơ chế của protein niệu để tham khảo và không cung cấp ngưỡng chẩn đoán hoặc hướng dẫn điều trị.

Evidence & guidelines

Tài liệu này dựa trên các đánh giá tổng hợp về đặc tính hàng rào và protein niệu (haraldsson-2008), sinh học tế bào có chân (pavenstadt-2003), và các ước tính siêu lọc bằng phương pháp vi chọc hút (deen-1973).

History

Hình ảnh về một hàng rào đa lớp xuất hiện từ các nghiên cứu kính hiển vi điện tử và nghiên cứu chất đánh dấu về tính thấm cầu thận trong thế kỷ XX, và các mô hình định lượng về lọc chọn lọc theo kích thước và điện tích đã được phát triển cùng với các phép đo động học cầu thận bằng phương pháp vi chọc hút (deen-1973). Việc phát hiện ra các protein khe lọc sau đó đã làm rõ hơn sự hiểu biết về vai trò của tế bào có chân (pavenstadt-2003), và các đánh giá tổng hợp đã đánh giá lại những đóng góp tương đối của từng lớp và của điện tích đối với tính chọn lọc tổng thể (haraldsson-2008).

Debates

Tính chọn lọc theo điện tích quan trọng đến mức nào so với tính chọn lọc theo kích thước?

Mô hình cổ điển gán phần lớn khả năng giữ protein của hàng rào cho các điện tích âm cố định, nhưng các nghiên cứu sau này đã đặt câu hỏi về mức độ ảnh hưởng của điện tích và nhấn mạnh tính chọn lọc theo kích thước và lớp glycocalyx nội mô, khiến cho việc xác định trọng số tương đối của các cơ chế này vẫn đang được thảo luận.

Key figures

• Bjorn Haraldsson
• William M. Deen
• Wilhelm Kriz
• Hermann Pavenstadt

Seminal works

• haraldsson-2008
• pavenstadt-2003
• deen-1973

Frequently asked questions

Ba lớp của hàng rào lọc cầu thận là gì?

Từ máu đến khoang nước tiểu: nội mô mao mạch có lỗ thủng, màng đáy cầu thận và các chân giả tế bào có chân được nối với nhau bằng khe lọc.

Tại sao bình thường hầu như không có protein trong nước tiểu?

Hàng rào hạn chế các protein huyết tương theo kích thước và điện tích, vì vậy các phân tử như albumin phần lớn được giữ lại trong máu trong khi nước và các chất hòa tan nhỏ đi vào dịch lọc.