Túbulo distal y colector upch

Nefrona distal:
túbulo distal,
conector y colector
Juan José García Bustinza
Nefrólogo Pediatra
HNERM-UPCH

• Comienza en la mácula densa.
• Consta de 4 segmentos
1. Túbulo distal
2. Segmento conector
3. Túbulo colector cortical
4. Túbulo colector medular
Nefrona distal

TD
 Impermeable al agua
 Reabsorción activa de Ca+2
 Reabsorción de Na+ (Na+-Cl)
T Conector
 Se extiende entre el TD y porción inicial del TC
cortical
TC cortical
 Reabsorción de Na+ (canal de Na)
 Secreción de K+ en respuesta a la aldosterona

• Los TC funcionan más eficientemente cuando la
cantidad de filtrado se reabsorbe en el TP y asa de
Henle y la eliminación distal se mantiene constante.
 Autoregulación
 Balance glomerulotubular
 Retroalimentación glomerulotubular

• Si se libera más Na+ al túbulo distal, la elevación
asociada en la concentración de Na+ favorece la
entrada pasiva de Na+ al interior de la célula
tubular.
• El TD reabsorbe una mínima cantidad de agua,
porque la permeabilidad es baja.
El TD contribuye a la dilución urinaria.

Cada Segmento se diferencia por sus funciones, su apariencia histológica y su respuesta hormonal
SEGMENTO ADH ALDOST PTH CALCITRIOL PAN
•TUBULO CONTORNEADO DISTAL 0 0 + + 0
•SEGMENTO CONECTOR 0 + + + 0
•TUBULO COLECTOR CORTICAL
•PRINCIPALES + + +/_ +/_ 0
•PARIETALES ? + 0 0 0
•TUBULO COLECTOR MEDULAR
•EXTERNO + + 0 0 0
•INTERNO + + 0 0 +

Funciones del TCD
• Reabsorber del 3-7% del Na, agua, Calcio,
bicarbonato, fósforo y Mg filtrados
• En la porción final, se produce parte de la
regulación final de la excreción de K y de la
acidificación de la orina por secreción de H
o Regulado por ALDOSTERONA
• Parte del control final de la excreción de agua
o Regulado por ADH

Scheinman SJ, Guay-Woodford LM, Thakker RV, Warnock DG. Genetic disorders or renal
electrolyte transport. N Engl J Med Vol. 340, No. 15. (15 April 1999), pp. 1177-1187

Transport pathways in the thick ascending limb of the loop of Henle (A) and the distal
convoluted tubule (B).
Zelikovic I Nephrol. Dial. Transplant. 2003;18:1696-1700
European Renal Association–European Dialysis and Transplant Association

Calcio
• El túbulo distal y el segmento conector
Regulación activa de la Excreción urinaria
de Calcio
• Regulado por la PTH y el calcitriol

Balance de Calcio
REABSORCIÓN RENAL ACTIVA: TCD

Tipos de transporte transcelular

Homeostasis de Ca
regulación hormonal
1. Vit D.

Homeostasis de Ca
1. Vit D; EFECTOS:
a) Se une a receptor Nuclear.
b) Genera VDRE.
c) Aumenta transcripción de TRPV5 INTESTINAL Y
posiblemente renal.
d) Aumenta transcripción de Calbindina INTESTINAL
y posiblemente renal.
e) Se une a receptores CaSR en Glandula
Paratiroides inhibiendo liberación de PTH.

Regulación de la absorción de Ca en TD

Homeostasis de Ca
2. 2 PTH NIVEL RENAL:
a) Estimula activación de alfa 1 hidroxilasa.
b) Aumenta reabsorción de Sodio a nivel distal
mediante:
• Inserción de Canales Apicales de Ca.
• Apertura de canales de Cl basolaterales para
hiperpolarización de células DCT.
• Aumenta transcripción de TRPV5 Renal.

Balance de Calcio
REABSORCIÓN RENAL ACTIVA: DCT Y CNT

• Aumenta transcripción de Calbindina,
NCX1(Na+/Ca+2 antiporter) y aumenta actividad
de PMCA 1b (Ca+2 ATP asa).
• Aumenta transporte paracelular de calcio a nivel
de tal mediante activación de claudina 16 y 19.
Homeostasis de Ca

1. TCP: 20% DE Mg filtrado es reabsorbido en este
segmento.
• El mecanismo principal de la absorción de Mg no
es bien conocido.
2. TAL: El mayo lugar de reabsorción de Mg es TAL
(70%), generado por la gradiente transcelular de
ClNa.
Mg Homeostasis
Manejo Renal del Mg.

Mg Homeostasis
Manejo Renal del Mg.
• DCT:

Eje Ca – FGF23 – Vitamina D

Figure 2 Schematic representation of the cellular composition of renal ion and water transport proteins within the
various nephron segments
Clinical Science www.clinsci.org Clin. Sci. (2010) 118, 1-18

Reabsorción tubular de
Ca, P y Mg

• Muestra las carateristicas del distal y del colector
cortical.
• Al igual que el TCD es impermeable al agua incluso
en presencia de ADH
• Participa en la Reabsorción activa del Ca+.
• Reabsorbe parcialmente Na+CL-.
• Reabsorbe Na+ y excreta K+ en resp. Aldosterona.
SEGMENTO CONECTOR

Funciones del TC
• Reabsorción de 5% de bicarbonato y 1% de Na. Se
produce la regulación final de la excreción de K y
la acidificación de la orina por secreción de H.
o Regulado por ALDOSTERONA
• Control final de la excreción de agua
o Regulado por ADH
• Reabsorción de urea
o Regulado por ADH

TUBULO COLECTOR CORTICAL
• Celulas Principales (65%).
• Celulas intercaladas (35%).
• Tienen canales de Na+ y K+ en la membrana
luminal.
• Presentan Bomba Na+K+ATPasa en el lado
basolateral.
• Celulas intercaladas no transportan NaCL (x nivel
menor ATPasa) y tienen pocos canales de Na+
membrana luminal.

CÉLULAS PRINCIPALES
• Lugar principal de la secreción de K+.
• Na+ luminal ingresa a la cell x canales Na+ ion
específico.
• El movimiento es electrogénico, crea un potencial
negativo en la luz.
• EL segmento tiene la capacidad de disminuir Na+ a
5mEq/L, en estados de depleción de volumen.
• Por lo tanto un transporte electroneutro que
dependa de una gradiente de concentración no
podria realizar el transporte.

Apical localization of epithelial sodium channel (ENaC) along the aldosterone-sensitive distal
nephron.
Loffing J , and Schild L JASN 2005;16:3175-3181
©2005 by American Society of Nephrology

Schematic representation of the ENaC channel in the membrane.
Loffing J , and Schild L JASN 2005;16:3175-3181

• Aldosterona: incrementa los canales de Na+ y K+
en la luz tubular, favorece el funcionamiento de la
bomba NaK ATPasa.
• El tubulo Colector cortical y medular reabsorbe el 5
a 7% del Na filtrado (segmento determinante de la
excresión diaria del Na+de la dieta).
• En la Depleción de vol. incremento de canales Na+
tubular (↓ (Na+) y ↓ nivel cell proteina C quinasa).
• PGE2 inh reabsorción Na+ en colector cortical.
• ADH incrementa reabsorción de Na+.

• 2 tipos de mutaciones en el canal luminal de Na+
Mutación activada: Sd de Liddle
 Excesiva reabsorción de Na
 Excesiva secreción de K+
Mutación inactivante: Pseudohipoaldesteronismo
 Hiperkalemia
 Pérdida de Na+

CONTROL DE LA ALDOSTERONA
(Vida media = 30 minutos)
(+)
ACTH  Angiotensina II  [K+]plasma  [Na+]plasma
Corteza Adrenal
Zona Glomerular
 Aldosterona
Células Principales Células Intercaladas
 reabsorción de Na+ tipo A
 secreción de K+  excreción de H+

MECANIMOS DE REABSORCIÓN DE
Na+ POR LA ALDOSTERONA
-  la actividad de la ATPasa Na+/K+ debido a un
aumento de síntesis de la ATPasa o a cambios en la
estructura de la membrana.
- Estimulación del metabolismo de los ácidos
grasos por la aldosterona con un  de
producción de ATP y estímulo de la bomba.
-  de la permeabilidad de la membrana al Na+ por
aumento de canales de Na+.

• Secreción de renina se
estimula por
alteraciones
hipovolémicas.
• Incrementa la
generación de AII,
incrementa el efecto
de Norepinefrina e
incrementa la
reabsorción de Na+.
• La reabsorción de Sal
restaura la
normovolemia.
EFECTOR: ANGIOTENSINA II

ESCAPE DE ALDOSTERONA:
rol de la hemodinamia y la PA

Cambios secuenciales de la presión de aórtica media, actividad de
la renina plasmática, concentración de aldosterona plasmática,
excreción urinaria de Na+ y volumen plasmático en un perro con
estenosis moderada de la vena cava inferior torácica.

• Este fenómeno está en relación a cambios de
volumen dependiente del gasto cardiaco y no
requiere de mecanismo sensores.
• El mecanismo no se conoce con exactitud pues la
disminución en la reabsorción tiene lugar en el
tubulo proximal y el asa de henle
• Teoria:
o ↑PA se trasmita a través de la Vasa recta hasta el intersticio medular
provocando alteración en el trasporte de NaCl.
o ↑ Presión capilar dismuniye el desplazamiento de Sto reabsorbidos y del agua
del intersticio hacia los capilares y así evita su regreso a la circulación
sistémica.
o ↑ Presión intersticial presiona el líquido hacia la rama descendete del asa de
henle contrarrestando la gradiente osmótico que favorece el desplazamiento
del agua fuera de este segmento hacia el interstico hiperosmolal.
NATRIURESIS PRESIVA

Relación entre el aporte de sodio y presión arterial media en sujetos
normales, en ausencia de AII y con infusión de AII. La incapacidad
para regular la AII y la aldosterona en los úlitmos 2 casos precisa la
elevación de la PA para excretar sodio.
↑PA↑excreción
Na+ y H2O
NATRIURESIS PRESIVA

• Permeabilidad al Agua en las cell principales es
baja, esta permeabilidad aumenta por las
Acuaporinas inducidas x ADH.

CELULAS INTERCALARES
• Regulación el equilibrio Acido Base independiente
del Na+.
• TIPO A Y B
• H2O + CO2 → H+ + HCO3- (anhidrasa carbonica)
• H+ se elimina:
• ATPasa – H+.
• ATPasas – H+/K+. (aldosterona).
• HCO3- se reabsorbe:
• Intercambio Cl- mebrana basolateral.

• Tipo B: túbulo colector medular favorece la
excreción de HCO3- (reversion de la polaridad de
los transportadores).
• H+ pasa a la circulación sistémica (ATPasa).
• HCO3- secretado a la luz tubular.

• Potasio:
o Frente a una depleción de K+ este segmento puede reabsorber
completamente la carga de K+.
o En las células intercalares por medio de H/K ATPasa.
o Ingresa K+, secreta H+.
o Cell tipo B se reabsorbe a través del Cl- (KCL).
• Agua:
o Células intercalares responde mínimamente a ADH.

MECANISMOS DE ELIMINACIÓN DE H+
 1) Como protones libres:
A la máxima concentración urinaria sólo se eliminan
0.1 meq H+ /día.
 2) Unidos al tampón fosfato:
- HPO4
-2 / H2PO4
-
- A pH = 7.4, 10 - 30 meq H+ / día
- 7.4 = 6.8 + log [Na2HPO4] / [NaH2PO4]
(se excreta en la orina)
 3) Unidos al tampón NH3/NH4
+
- 20 - 50 meq / día
El NH3 se sintetiza a partir de la desaminación de la
glutamina.
NH3 + H+ ==> NH4
+ (se elimina como sal)

Bomba H-ATPasa
The International Journal of Biochemistry & Cell Biology 37 (2005) 1151–1161

AGAP = Na⁺- (Cl⁻+ HCO₃⁻)
0%
20%
40%
60%
80%
100%
Na⁺ : 140
Cl ⁻: 104
C⁺
HCO₃⁻: 24
A⁻
Anión Gap

Anión Gap
Na⁺ : 140
Cl ⁻: 104
C⁺
HCO₃⁻: 24
A⁻
0%
10%
20%
30%
40%
50%
60%
70%
80%
90%
100%
⁺
AGAP =A⁻ - C+

Aniones y Cationes no medidos
Aniones no medidos
• Proteínas: 16 meq/L
• PO₄⁻³ : 2 meq/L
• SO₄⁻² : 1 meq/L
• Ácidos orgánicos : 4 meq/L
• Total : 23 meq/L
Cationes no medidos
• K⁺ : 4.5 meq/L
• Ca⁺² : 5.0 meq/L
• Mg⁺² : 1.5 meq/L
• Total : 11 meq/L
AGAP (VN) = 12 +/- 4
AGAP = A⁻ - C⁺ = 23 – 11 = 12

Variación del AGAP
Aumento del GAP
• Disminución de los
cationes no medidos: K
⁺, Ca⁺² y Mg⁺²
• Aumento de los
aniones no medidos:
proteínas, PO₄⁻³, SO₄⁻²
y ácidos orgánicos
Disminución del GAP
• Aumento de los
cationes no medidos: K
⁺, Ca⁺² y Mg⁺²
• Hipoalbuminemia: En
acidosis metabólica corregir
el AGAP
• AGAPf= AGAPi + 2.5 (4-alb)

Utilidad del AGAP en Acidosis metabólica
Acidosis Metabólica con
AGAP normal o hiperclorémica
• Acidosis tubular renal
• Diarrea
• Post hipocapnea
• Inhibidores de la
anhidrasa carbónica
• Síndrome de Fanconi
• Hidronefrosis
• Infusión de HCl
Acidosis Metabólica con
AGAP aumentado
• IRCT
• Cetoacidosis: Inanición,
diabetes, alcoholismo,
glucogenosis tipo I etc.
• Acidosis láctica:
aumento en la
producción, disminución
del metabolismo
• Toxinas: metanol,
etilenglicol, salicilato,
paraldehido

ANION GAP URINARIO
• El anión gap urinario es un índice indirecto de la excreción urinaria
de amonio en niños con acidosis metabólica hiperclorémica
• Se calcula utilizando la concentración de electrolitos en la orina :
( Na + K) – Cl
• En la acidosis metabólica hay un aumento en la excreción urinaria
de amonio que se acompaña de un aumento en la excreción de
cloro
• En consecuencia, la excreción de Cloro refleja la excreción urinaria
de amonio
• El anión gap se torna mas negativo a mayor grado de acidosis con
mayor excreción de amonio
o Un gap urinario positivo sugiere alteración en la acidificación
distal

ATR TIPO PROXIMAL DISTAL I DISTAL IV
K PLASMA N D E
CL PLASMA E E E
Ph ORINA (6 a 7) > 7 Acido
ACIDEZ TITULABLE N D N
AMONIO N D D
EXCRECION CO3H E N N
NEFROCALCINOSIS NO SI NO
ANION GAP PLASMA N N N
ANION GAP U N POSITIVO POSITIVO
GCTTK N ? D

ALDOSTERONA Y EQUILIBRIO ÁCIDO-
BASE
Si  la aldosterona: Si  la aldosterona:
HIPOKALEMIA HIPERKALEMIA
 H+  H+
K+ K+
K+ K+
- o al  exc. K+ - o al  exc. K+
-  sec. H+,  reab HCO-
3 -  sec. H+, reab HCO-
3
- alcalosis metabólica - acidosis metabólica

Factors involved in hyperkalemic acidosis.
Karet F E JASN 2009;20:251-254

Figure 2 Cellular shifts in K+
Unwin, R. J. et al. (2011) Pathophysiology and management of hypokalemia: a clinical
perspective
Nat. Rev. Nephrol. doi:10.1038/nrneph.2010.175

Summary of tubular
potassium transport
Transport Normal- or high-
potassium diet
Low-potassium diet or
potassium depletion
Proximal tubule Reabsorption (60–80%) Reabsorption (55%)
Thick ascending limb Reabsorption (5–25%) Reabsorption (30%)
Distal convoluted tubule Secretion Reabsorption
Principal cells, connecting
tubule, and cortical
collecting duct
Substantial secretion
(>15%)
Little secretion
H-K-ATPase-containing
intercalated cells, cortical
collecting duct
Reabsorption (10%) Reabsorption (10%)
H-K-ATPase-containing
cells, medullary collecting
duct
Reabsorption (5%) Reabsorption (5%)

Figure 4 K+ secretion by principal cells
Unwin, R. J. et al. (2011) Pathophysiology and management of hypokalemia: a clinical
perspective

¿Kaliuresis Adecuada???
• Gradiente Transtubular de Potasio: U/Pk ÷ U/Posm
o GTTK= UK x Posm
PK x Uosm
o Normal de 4 a 14%.
o En hipokalemia < 2 = Pérdida extrarrenal.
> 4 = Pérdida renal ( exceso
Aldosterona).
o En hiperkalemia < 6 = Elimina poco renal ( falta de
aldosterona).
> 10 = Excreta renal normal.
o Es la medida de secreción distal de K que nos
indica al corregir de acuerdo con la osmolaridad
urinaria si el trastorno del K está en relación con la
aldosterona.

¿Kaliuresis Adecuada???
• Fracción de excreción de potasio:
o Sólo como entre 10- 15 % del potasio filtrado llega a la
nefrona distal, y es ahí donde se regula su concentración
sérica.
o Ese 10-15% equivale a los 70-120 meq que se excretan por
día.
o FE-K= [Ku][Crs] x 100
[Ks][Cru]

Renal K+ handling
Unwin, R. J. et al. (2011) Pathophysiology and management of hypokalemia: a clinical perspective

MEDULA EXTERNA
• HIDROGENO
 La mayoría de células son comparables a las
células intercaladas tipo A Secreción activa
de H+
Desempeña un papel importante en la
acidificación de orina y en la excreción de amonio.

• POTASIO
 Reabsorción de K+ por la bomba ATPasa de H+-K+
• AGUA
 Impermeable al agua en condiciones basales.
 Con ADH, aumenta la permeabilidad.

MEDULA INTERNA
• SODIO
 La entrada de Na+ se produce a través de un
canal catión selectico.
• AGUA
 Papel importante en la reabsorción de agua y en la
excreción de orina concentrada.

 La permebilidad se incrementa con la ADH.
 Permeabilidad a la urea relativamente elevada
• POTASIO
 Habitualmente reabsorbe K+, cuando existe
depleción.
 También puede secretar K+ tras una sobrecarga de
K+ a través de canales catión selectivos en la
membrana apical.

EFECTOS DE LA ADH
• Conserva el ACT
reduciendo el φ urin
• Su secreción esta
regulada por
osmorreceptores
• Puede ser estimulada
por otros
factores:PA,volemia,
dolor,stress etc.

VARIACIÓN DEL VOLUMEN
PLASMÁTICO
10
ADH volumen plasmático normal
plasm 8 -20% -15% -10% +10%
pg/ml
6 +15%
4
+20%
2
0
260 270 280 290 300 310 320 330 340
osmolaridad del plasma mosmol/kg H2O

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