This is the central problem in organogenesis of the kidney. Its solution will have not only embryological, but also clinical significance. It was recently discovered that the adult nervous system and liver contain pluripotent stem cells, and we raise the possibility that the adult kidney might also harbor its own stem cells. The lack of sufficient kidneys for transplantation poses an imperative for renal researchers to grow kidneys in vitro, and the identification and cloning of stem cells is central to this endeavor.
However, before one flies away on wings of this dream, it is important to first crawl toward the identification of the stages of transformation of seemingly undifferentiated mesanchyme to more recognizable epithelial, vascular and stromal cells. Previous studies have shown that the epithelial structures of the nephron are derived from a stem cell located in the metanephric mesenchyme. The progeny of each cell is capable of populating the entire metanephric nephron from the glomerulus to the collecting tubule, the latter being derived from the ureteric bud. More recently, Barasch et al have identified a combinatorial set of factors, composed at least of basic fibroblast growth factor and LIF (leukemia inhibitory factor) secreted by the ureteric bud that converts this cell type to an epithelial structure.
The differentiation potential becomes restricted later such that the progeny of the daughter cells of the stem cell populate only one segment of the nephron. These precursor cells express pax-2 and wnt 4, and it is critical that they be characterized in greater detail in the future. This means that their complement of differentiated genes need to be catalogued as a function of time. While such an endeavor seemed improbable even a few years ago, the development of large scale genomic technologies make this a realistic goal in the near future. It is now possible to implant on glass or silicone chips thousands of oligonucleotides representing a substantial fraction of the genome (soon the entire genome), and to hybridize RNA from different cells to examine by computerized analysis the level of expression of each of these genes. The development of laser microdissection of individual cells from tissues followed by extraction of the RNA from these cells will allow the identification of stage-specific genes during the development of one or another lineage. What is needed is now an entry point into the system whereby specific stages in the development of epithelial, vascular or stromal cells can be identified. In this context the studies of Naruse et al reported in this issue of Kidney International, with their elegant immunohistochemical analysis of several proteins during human glomerulogenesis, is a good beginning.
The origin and development of the renal vasculature has received increasing attention. Sariola et al found that when mouse embryonic kidneys are transplanted into quail allantoic membranes, the glomerular endothelial cells were of quail origin. This led to the conclusion that the renal vascular network resulted from invasion (that is, angiogenesis) of exogenous vascular cells. Similarly, we found that endotheilial cells accompanied the ureteric bud during its invasion of the metanephric mesenchyme. However, a discrete population of cells in the metanephric mesenchyme-expressed Flk-1 (the vascular endothelial growth factor receptor) suggesting the presence of endothelial cell precursors in the renal anlage. These authors also showed the presence of endothelial cell precursors (angioblasts) in the metanephrogenic mesenchyme before endothelial cells can be detected, suggesting that renal fascular development occurs from cells endogenous to the kidney. Perhaps some components of the renal vasculature arise by angiogenesis, for instance the renal artery and major branches while glomerular and peritubular capillaries arise by vasculogenesis.
ANOMALÍAS DEL PATRÓN VASCULAR RENAL
Lesión vascular renal en diabéticos con insuficiencia renal.
Revista de nefrología diálisis y trasplante, volumen 23, N° 3 – Setiembre 2005 – pág. 115- 116.
La enfermedad arteriosclerótica es una entidad altamente prevalente en el diabético especialmente en el tipo II, las arterias renales están involucradas en ese proceso muy frecuentemente (alrededor del 35% de las veces), y esto determina 2 problemas habitualmente relacionados, como son la producción de isquemia renal y perdida funcional renal, y asociada o no, la aparición de la hipertensión arterial o el agravamiento de la misma. Este constituye un tema relevante por 2 motivos esenciales: existe un elevado déficit diagnóstico, y por la potencial reversibilidad, tanto de la hipertensión arterial, como de la insuficiencia renal. Debemos tener en cuenta que menos del 10% de estos individuos son diagnosticados, y consecuentemente los mismos no reciben la estrategia indicada. En la población diabética es más frecuente la lesión de ambas arterias renales (43%) y aparición de insuficiencia renal de origen isquémico.
Los datos de prevalencias poblacionales son escasos y difíciles de evaluar por el sesgo de las poblaciones evaluadas y la dificultad que implica el alto costo y riesgo para su estudio. Si nos remitimos estudios retrospectivos como los hechos en autopsias, en un importante estudio, por su número, se encontró que el 8,3% de los diabéticos tenían enfermedad arteriosclerótica de las arterias renales y esto implicaba casi el doble de prevalencia comparado con población general cuya prevalencia fue del 4,3%. Cuando considerábamos los diabéticos con hipertensión la prevalencia subía al 10,1%. Asimismo el 73 % de los que tenían estenosis significativa de la arteria renal eran diabéticos.(1)
Cuando sospechar la enfermedad:
· Edad de comienzo de la HTA > de 55 años.
· Comienzo abrupto de la HTA.
· Aceleración de la hipertensión previamente bien controlada.
· HTA refractaria a un tratamiento apropiado. Régimen de 3 ó 4 drogas.
· Soplo abdominal sisto-diastólico.
· Evidencia de arterioesclerosis generalizada.
· Pérdida rápida de la función renal, especialmente si ocurre durante una contracción del volumen (uso de diuréticos), o durante el bloqueo del sistema renina angiotensina con IECA o ARA II
Ante la sospecha clínica debemos hacer test diagnósticos para su confirmación: ecografía renal buscando asimetría de tamaño, radiorrenograma con test del captopril para asimetría de tamaño y función, ecodoppler para localización de lesión, arteriografía renal como diagnóstico de certeza de lesión. En este caso la diabetes agrega factor de riesgo adicional de nefrotoxicidad por sustancia iodada, al ya existente por la presencia de daño vascular e insuficiencia renal, por lo que se sugiere suma precaución y uso de menor dosis o medios de contraste no iodados, junto a un adecuado aporte hidrosalino y el suplemento de N-acetilcisteina previo al estudio (2).
Especial mención debemos hacer sobre el uso de diuréticos, IECA o bloqueantes del receptor AT1 de la angiotensina, en los pacientes diabéticos, porque a pesar que especialmente los 2 últimos son la estrategia de elección para el tratamiento de la hipertensión arterial y/o proteinuria del paciente diabético, la caída de la función renal más de un 15 ó 20% de la función basal, especialmente si ocurre al comienzo del uso de estas drogas si es persistente y progresiva, indica no solo que debe interrumpirse la medicación, sino constituye un criterio sólido para sospechar estenosis de la arteria renal en esos individuos, si el estado clínico del paciente lo justifica, considerar los estudios diagnósticos correspondientes, con la posterior idea de intervenir sobre la lesión si así lo estuviera indicado (angioplastía en general con stent, o cirugía). El otro inconveniente que puede producir el bloqueo de la angiotensina es el aumento del potasio en pacientes que suelen tener un potasio elevado por hipoaldosteronismo hiporreninemico. El agregado de diuréticos tiazídicos o furosemida, junto con una restricción moderada del aporte de potasio por la ingesta, suele alcanzar para evitar la situación crítica de potasios superiores a 5,8 mEq/L. Estas medidas, en general, no hacen necesario suspender el tratamiento que por otro lado es muy efectivo como nefro y cardioprotector.(3)
Importante recomendación: cuando comienza con el uso de estas drogas se debe monitorear la función renal, con creatinina sérica, entre los 3 días y una semana de iniciado el tratamiento, y si hay un aumento mayor al 15% del valor basal, debe repetirlo de inmediato para confirmar y ver la evolución. Si la variación no existe repetir creatinina al mes. Se debe seguir también la evolución del el potasio sérico con frecuencia similar al de la creatinina.
Versión en inglés:
Renal vascular lesion in diabetetic patients with chronic renal failure.
Atherosclerotic disease is highly prevalent mainly in Type 2 diabetes mellitus patients. The presence of atherosclerotic lesion in renal arteries in diabetic patients is double than non-diabetics. Around 10% of autopsies in diabetics-hypertensives showed atherosclerotic lesions in kidneys, and 73 % of the significant stenotic renal arteries were present in diabetic patients.
There are a significant sub diagnosis of this lesions, less than 10% of this patients receive adequate treatment, which is very important because off the partial potential reversion of both hypertension and renal insufficiency.
The confirmative angiography produce additional high risk of radiocontrast nephropathy and is mandatory to apply preventive actions.
The first line antihypertensive and renal protective treatment in diabetic patients, Angiotensin converting enzyme inhibitors and Angiotensin II receptor antagonist associated with diuretic treatment produce initial reduction in glomerular filtration rate. This effects as common as transient, but if it is progressive and the rise of the serum creatinine is higher than 20%, the treatment must be interrupted. A significant bilateral stenosis in renal arteries should be suspected, and diagnostic studies with interventionist purpose are indicated. Furthermore, potassium level may increase with angiotensin blockers, but the addition of diuretics treatment and reduction in the potassium intake, frequently resolve this problem and the interruption of the treatment is not necessary.
Recommendation: during the treatment with this drugs is mandatory to follow the renal function (serum creatinine) and serum potassium concentration, specially during the first weeks.
Autor:
Carlos Montes
12 de Julio de 2008
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