Podocytes הוא אחד מארבעה סוגים של תאים הנמצאים glomeruli הכליות. שמו נובע מתהליכים מורכבים או פדיקלים המאפיינים את מבנהו (גיזום כף הרגל וציטו תאים).
יש צורך במבנה ותפקוד מוגדרים היטב של הכליות בכדי להבין את המאפיינים והפונקציות של הפודוציטים. הכליות הן איברים המתמחים בסינון הדם והיווצרות שתן. אלה מורכבים מנפרונים, שהם היחידות הבסיסיות דרכם מופק השתן.
ייצוג גרפי של פודוציטים (מקור: מכללת OpenStax דרך ויקימדיה Commons)
נפרון מורכב, מבחינה פונקציונאלית, מ: 1) יחידת סינון המכונה גופת הכליה או הגלומרולוס (שמקורו במילה הלטינית glomus שמשמעותה כדור צמר) ו 2) תא ספיגה חוזרת מפולחת.
גלומרולוס נמצא בארבעה סוגים שונים של תאים:
- תאי אנדותל גלומרולריים.
- הפודוציטוסים.
- תאים מזנגיאליים.
- תאי האפיתל הפריאטאלי.
מנקודת מבט אדריכלית, גלומרולוס מורכב מ"פלומה "glomerular ומהקפסולה של באומן. היחידה הבסיסית של כל פלומה גלומרולרית היא נימית, אשר מבוססת על קרום מרתף.
פודוציטים, המכונים גם תאים פריווסקולריים, הם תאי אפיתל "לא טיפוסיים", המאופיינים בכך שיש להם גוף תא שממנו כפות רגליים קצרות ותהליכים ארוכים או תחזיות.
מאפיינים והיסטולוגיה של פודוציטים
תאים מובחנים אלה נמצאים על פני השטח החיצוניים של הנימים הגלומרולריים, כלומר הם שייכים לקציצות הגלומרולריות. תפקידה העיקרי כמו גם תאי כליות רבים קשורים להשתתפותם בתהליך הסינון.
במהלך התפתחותם הרגילה, פודוציטים נובעים מתאי אפיתל קובוביים "אבות" המאריכים תחזיות ארוכות. אלה מתחללים לתהליכים ראשוניים ומשניים אחרים, המאמצים מבנה דמוי תמנון, עם "רגליים" מרובות.
כפות הרגליים, ההטלות הסלולריות הקצרות ביותר של פודוציט, עוברות שילוב בין כרוך זה עם כפות רגליהן של הפודוציטים הסמוכים לפני שהם מצטרפים לנימים גלומרולריים. בהמשך, אלה דבקים בקרום המרתף של הגלומרולוס כדי להפעיל את תפקידיהם במחסום הסינון.
אם הפודוציטים נפגעים, הם עוברים תהליך שבאמצעותו הם מאבדים את תחזיותיהם והופכים מפוזרים או אמורפיים. זו כתוצאה מכך ששיבוטי ההכרה בין הפודוציטים הסמוכים נעלמים, ומפחיתים את תפקידיהם בסינון הדם.
מִבְנֶה
לפודוציטים ארכיטקטורה די מורכבת. המבנה הכללי שלה מורכב מגוף תאים, תהליכים או תחזיות "גדולות יותר" ו"כפות רגליים "המקיפות את הנימים הגלומרולריים.
התהליכים הגדולים ביותר מכונים "תחזיות ראשוניות ומשניות" ומורכבים מצינורות מיקרו וחוטי ביניים. התהליכים הקטנים ביותר ידועים כ"כפות רגליים "והם תחזיות של שלד הציטוס העשיר בחוטי אקטין.
ל"רגלי "הפודוציטים יש כיסוי טעון שלילי או גלוקוקליקס הפונה אל מרחב השתן, התורם לשמירה על הארכיטקטורה של תאים אלה, הודות לדחיית המטענים הנגרמים על ידי הפרדה פיזית.
תפקודם של הפודוציטים תלוי בעיקר בארכיטקטורה שלהם, במיוחד בתחזוקה מסודרת של "צרורות" חוטי אקטין התכווצים היוצרים את כפות הרגליים.
הפודוציטים הם תאי כליה מקוטבים. יש להם שלושה תחומים מבניים שקשורים פיזית ותפקודית לאזור הציטוס של כפות הרגליים. תחומים אלה ידועים כתחום הממברנה האפיתית, אתרי האינטראקציה בין כפות הרגליים ידועים כסרעפת חריץ, והדומיין ידוע כקרום המרתף.
תחום הממברנה במרתף וסרעפת השסע נמצאים במגע ישיר עם קרום המרתף של הגלומרולוס, ואילו תחום הממברנה האפיתית (רוב גוף התא) "פונה" לחלל של באומן.
אינטראקציה בין פודוציטים
כפי שהוזכר לפני רגע, כפות הרגליים וההקרנות הציטו-שלדיות של הפודוציטים הסמוכים קשורות זו בזו ויוצרים סוג של רשת הקושרת את הנימים הגלומרולריים.
תחומי הסרעפת החריצים הללו בין כפות הרגליים של הפודוציטים הם נקבוביים ומשום כך משמשים כיציאות יציאה לסינון השתן הראשון. אתרים אלה הוכרו גם בזכות תפקידם בשמירה סלקטיבית של רכיבי פלזמה במשקל מולקולרי גבוה.
מאפיינים
יחד עם מונולי-שכבות האנדותל המגודרות של החלל כלי הדם, פודוציטים מהווים את מחסום הסינון הגלומרולרי. מחסום זה מאפשר סינון של קטיונים, אלקטרוליטים ומולקולות בינוניות, אך מגביל את מעבר האניונים והמקרולולקולות.
לפיכך, שלמותם הפיזית של שני התאים והתחזיות שלהם, כמו גם אתרי הכריכה והאינטראקציה ביניהם, היא בעלת חשיבות רבה להקמה ולתחזוקה של מכשול הסינון הגלומרולרי.
בנוסף להשתתפותם הפעילה בייצור שתן, לפודוציטים תפקידים חשובים בקידום התפשטותם, שרידותם והתפתחותם של תאי האנדותל, מכיוון שהם מפרישים גורמים פרו-אנגיוגניים, החיוניים להתפתחות תקינה של האנדותל הגלומרולרי.
הפודוציטים יחד עם תאי האנדותל של הגלומרולי תורמים להיווצרות קרום המרתף הגלומרולרי, מכיוון שהוכח כי חלק מרשתות הקולגן IV הקיימות בו מיוצרות על ידי תאים אלה.
הפודוציטים מתפקדים גם באנדוציטוזה של מקרומולקולות וחלבונים שחוצים את קרום המרתף, מה שמונע את "סתימת" מכשול הסינון.
מחלות קשורות
כאשר פצעים או פגמים גנטיים מופיעים בפודוציטים, מצבים פתולוגיים מסוימים מתרחשים אצל בני אדם. אחד מהם ידוע בשם אלבומינוריה, המאופיין בהפרשת אלבומין בשתן (עקב טעויות במהלך הסינון).
יתר על כן, מכיוון שלפודוציטים יש יכולת חלוקה מוגבלת ברגע שהם נבדלים, אובדןם הוא אחד האירועים האופייניים למחלות כליות מתקדמות.
הפניות
- Asanuma, K., and Mundel, P. (2003). תפקיד הפודוציטים בפתוביולוגיה גלומרולרית. קליניק. מומחה נפרול. , 7, 255–259.
- Garg, P. (2018). נפרולוגיה סקירה של ביולוגיית הפודוציטים. כתב העת האמריקני לנפרולוגיה, 47, 3–13.
- גרקה, א., ומונדל, פ (2012). ביולוגיה של תאים ופתולוגיה של פודוציטים. Annu. הכמרית פיזיול. , 74, 299–323.
- Mundel, P., & Kriz, W. (1995). מבנה ופונקציה של פודוציטים: עדכון. ענת. עוברי. , 385–397.
- רייזר, ג'יי, ואלטינטאס, מ.מ (2016). פודוציטים. מחקר F1000, 5, 1–19.
- סקוט, RP ו- Quaggin, SE (2015). הביולוגיה התאית של סינון כליות. ג'יי סל. ביול., 209 (2), 199-210.
- Shankland, SJ, Pippin, JW, Reiser, J., and Mundel, P. (2007). פודוציטים בתרבות: עבר, הווה ועתיד. Kidney International, 72, 26–36.