Cómo funciona el riñón

El papel del riñón en el cuerpo

Cada adulto tiene dos riñones, situados a cada lado de la zona lumbar, detrás de la columna vertebral. Aunque los riñones representan solo alrededor del 0,5 % del peso corporal, reciben aproximadamente el 20 % del gasto cardíaco. La misión fundamental del riñón es mantener la estabilidad del entorno interno del cuerpo: filtrar los desechos metabólicos de la sangre, regular el equilibrio de agua y electrolitos, controlar la presión arterial, mantener el equilibrio ácido-base y producir múltiples hormonas.

Específicamente, los riñones filtran aproximadamente 180 litros de plasma al día, produciendo en última instancia alrededor de 1,5 litros de orina. También producen eritropoyetina (EPO) para estimular la producción de glóbulos rojos en la médula ósea, producen renina para regular la presión arterial y convierten la vitamina D a su forma activa para mantener la salud ósea.

La nefrona: la unidad funcional básica del riñón

Cada riñón contiene aproximadamente de 1 a 1,5 millones de nefronas. La nefrona es la unidad estructural básica que lleva a cabo la función renal y consta de dos partes:

• Corpúsculo renal: incluye el glomérulo (un ovillo de capilares) y la cápsula de Bowman que lo rodea. Aquí es donde comienza la filtración de la sangre.
• Túbulo renal: un tubo largo y sinuoso dividido en túbulo proximal, asa de Henle (segmentos delgado y grueso), túbulo distal y conducto colector. El túbulo realiza la reabsorción y secreción precisas del filtrado.

Después de los 40 años, las nefronas funcionales disminuyen aproximadamente un 10 % cada 10 años. Las nefronas restantes se adaptan (por ejemplo, agrandándose y aumentando la carga de filtración) para mantener la función excretora general, pero esta compensación tiene un costo: la carga de trabajo elevada y prolongada acelera la pérdida de las nefronas restantes.

Paso uno: filtración glomerular

La sangre entra al glomérulo a través de la arteriola aferente, generando alta presión hidrostática dentro de los capilares. La pared capilar tiene tres capas (endotelio fenestrado, membrana basal y diafragma de hendidura de los podocitos), formando una barrera de filtración precisa. El agua y los solutos pequeños (sodio, potasio, urea, glucosa, etc.) son empujados hacia el espacio de Bowman, formando la orina primaria; las células sanguíneas y las proteínas grandes se retienen en la sangre.

La tasa de filtración glomerular (TFG) es la medida central de la función renal. La TFG normal en adultos es aproximadamente de 90–120 mL/min/1,73 m². Clínicamente, se utiliza la TFG estimada (eGFR) para estadificar la enfermedad renal crónica. El glomérulo tiene un importante mecanismo de autorregulación: mediante la contracción y relajación de las arteriolas aferente y eferente, mantiene una presión de filtración relativamente estable a pesar de las fluctuaciones en la presión arterial sistémica.

Paso dos: reabsorción y secreción tubular

A medida que la orina primaria pasa por el túbulo renal, la gran mayoría de las sustancias útiles se reabsorben de vuelta a la sangre, mientras que los desechos metabólicos y las sustancias en exceso se secretan en la luz tubular. Cada segmento tiene responsabilidades distintas:

Túbulo proximal: el caballo de batalla de la reabsorción

El túbulo proximal reabsorbe aproximadamente el 65–70 % del sodio y el agua, el 100 % de la glucosa y los aminoácidos, y alrededor del 90 % del bicarbonato de la orina primaria. El sodio se reabsorbe activamente mediante el cotransportador de sodio-glucosa (SGLT2), el intercambiador sodio-hidrógeno (NHE3) y otros. El túbulo proximal también secreta aniones y cationes orgánicos (incluyendo muchos fármacos y toxinas), lo que lo convierte en un sitio importante para la excreción de fármacos.

Relevancia para la ADPKD: los inhibidores de SGLT2 (dapagliflozina, empagliflozina) bloquean la reabsorción de sodio-glucosa en el túbulo proximal, aumentando la entrega de sodio distal y reduciendo potencialmente la hiperfiltración glomerular mediada por la retroalimentación túbuloglomerular. Sin embargo, los pacientes con ADPKD fueron excluidos de los principales ensayos clínicos con inhibidores de SGLT2; los ensayos STOP-PKD y EMPA-PKD están evaluando actualmente su seguridad y eficacia.

Asa de Henle: multiplicación en contracorriente y concentración de orina

La rama descendente del asa de Henle es permeable al agua pero no al sodio, por lo que el agua se reabsorbe y el líquido tubular se concentra. La rama ascendente gruesa reabsorbe activamente sodio, potasio y cloruro mediante el cotransportador Na-K-2Cl (NKCC2) pero no reabsorbe agua, diluyendo el líquido tubular y estableciendo el gradiente hipertónico en la intersticia medular. Este gradiente es la base para la posterior concentración de orina en el conducto colector.

Los diuréticos del asa (furosemida, torasemida) inhiben NKCC2 para producir una diuresis potente, utilizada para la sobrecarga de volumen. Pero también alteran el gradiente hipertónico medular, y el uso prolongado puede afectar la capacidad de concentración renal.

Túbulo distal: ajuste fino

El túbulo distal reabsorbe aproximadamente el 5–10 % del sodio mediante el cotransportador Na-Cl (NCC). Los diuréticos tiazídicos (hidroclorotiazida, indapamida) inhiben NCC para producir diuresis y reducir la presión arterial. El túbulo distal también reabsorbe calcio mediante canales de calcio y proteínas fijadoras de calcio; las tiazidas aumentan la reabsorción de calcio (lo contrario de los diuréticos del asa).

Conducto colector: regulación final

El conducto colector es el sitio final de regulación de la composición de la orina y también el sitio más común de formación de quistes en la ADPKD:

• Células principales: expresan el receptor de vasopresina V2 (V2R). Cuando la vasopresina (hormona antidiurética) se une a V2R, activa la adenilato ciclasa 6 (AC6) mediante la proteína Gs, generando AMP cíclico (cAMP). El cAMP activa la proteína quinasa A (PKA), que fosforila la acuaporina-2 (AQP2), provocando su translocación desde vesículas intracelulares a la membrana apical y aumentando la reabsorción de agua. Al mismo tiempo, el cAMP promueve anormalmente la proliferación de células epiteliales del quiste en la ADPKD.
• Células intercaladas: las de tipo A secretan iones de hidrógeno (acidificando la orina), las de tipo B secretan bicarbonato (alcalinizando la orina), manteniendo el equilibrio ácido-base.

Relevancia clave para la ADPKD: las células principales del conducto colector son el origen principal de los quistes de ADPKD. La vía de señalización V2R-cAMP es el motor central del crecimiento de los quistes; por eso el tolvaptán (un antagonista de V2R) puede ralentizar el crecimiento de los quistes, y por eso una hidratación adecuada para suprimir la secreción endógena de vasopresina es teóricamente beneficiosa para la ADPKD.

Retroalimentación túbuloglomerular: el glomérulo se protege a sí mismo

La mácula densa (un grupo especializado de células al inicio del túbulo distal) detecta la concentración de cloruro de sodio que llega al túbulo distal. Cuando la TFG aumenta y más sodio llega a la mácula densa, esta libera adenosina y ATP, provocando la constricción de la arteriola aferente y reduciendo la TFG; esto es la retroalimentación túbuloglomerular (RTG). Este mecanismo protege al glomérulo del daño por filtración excesiva.

Los inhibidores de SGLT2 aumentan la entrega de sodio en la mácula densa, potenciando la RTG y reduciendo la presión intraglomerular; este es uno de sus mecanismos clave de renoprotección en la nefropatía diabética. Si este mecanismo es igualmente beneficioso en la ADPKD está en investigación.

Presión intraglomerular: por qué la arteriola eferente importa

La fuerza impulsora de la filtración glomerular proviene de la presión capilar intraglomerular. La dilatación de la arteriola aferente o la constricción de la arteriola eferente aumenta la presión intraglomerular; lo contrario la reduce. Esto es clave para entender cómo diferentes antihipertensivos afectan al riñón:

• IECA/ARA-II (clases pril/sartán): dilatan la arteriola eferente > arteriola aferente, reduciendo la presión intraglomerular y disminuyendo la hipertensión glomerular y el daño por hiperfiltración. Este es su mecanismo renoprotector central.
• Bloqueadores de los canales de calcio dihidropiridínicos tradicionales (nifedipino, amlodipino): dilatan preferentemente la arteriola aferente, con efectos débiles sobre la arteriola eferente, potencialmente aumentando la presión intraglomerular.
• BCC de tipo T (manidipino, efonidipino): dilatan tanto la arteriola aferente como la eferente, sin aumentar la presión intraglomerular.

Las funciones endocrinas del riñón

• Renina: secretada por las células yuxtaglomerulares, inicia el sistema renina-angiotensina-aldosterona (SRAA), elevando la presión arterial. La activación temprana del SRAA en la ADPKD es el mecanismo central de la hipertensión.
• Eritropoyetina (EPO): secretada por los fibroblastos intersticiales renales, estimula la producción de glóbulos rojos en la médula ósea. Cuando la función renal disminuye, la EPO insuficiente provoca anemia renal.
• Vitamina D activa (1,25-dihidroxivitamina D3): el riñón convierte la 25-hidroxivitamina D a su forma activa, promoviendo la absorción intestinal de calcio y la salud ósea. En la ERC avanzada, la falta de vitamina D activa provoca enfermedad ósea renal.

Por qué entender esto es importante para pacientes con ADPKD

Los quistes de ADPKD se originan principalmente en el conducto colector y el túbulo distal. Comprender la función de cada segmento tubular es esencial para entender:

• Por qué los quistes destruyen la función renal: los quistes comprimen y reemplazan el tejido tubular normal.
• Por qué la vía V2R-cAMP es un objetivo terapéutico: es el motor central del crecimiento de quistes en las células principales del conducto colector.
• Por qué el control de la presión arterial es tan importante: la activación del SRAA y la hipertensión glomerular aceleran el daño renal.
• Por qué diferentes antihipertensivos tienen diferentes efectos sobre el riñón: la dilatación de la arteriola eferente es clave para la renoprotección.
• Por qué los inhibidores de SGLT2 aún están en estudio en la ADPKD: los beneficios teóricos de la retroalimentación túbuloglomerular y los mecanismos del túbulo proximal requieren validación clínica.

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