Riñones: Anatomía

Embriología

El riñón se desarrolla a partir del mesodermo embrionario en 3 formas sucesivas a partir de los cordones nefrogénicos a medida que se alargan en dirección cráneo-caudal.

Pronefros

• Aparece en la semana 4 como un grupo de unas pocas células que se desintegran poco después
• Rudimentario y no funcional

Mesonefros

• Comienza a desarrollarse en la región toracolumbar alrededor de la 5ta semana a medida que el pronefros involuciona
• Involuciona en la 10ma semana
• Consta de:
  • Un conducto mesonéfrico longitudinal (también conocido como conducto wolffiano)
  • Una serie de túbulos que salen del conducto principal y crecen anteriormente hacia la aorta
• Comienza a filtrar la sangre → el filtrado desciende por el túbulo mesonéfrico → conducto mesonéfrico → cloaca → alantoides
• Funciona como el sistema urinario primitivo, mientras que el metanefros se convierte en el riñón permanente
• Los conductos mesonéfricos persisten y forman parte del sistema reproductor masculino.

Metanefros

El riñón permanente se forma a partir del metanefros.

• Se desarrolla a partir de la 5ta semana de gestación
• Las células del mesodermo intermedio de la región pélvica comienzan a diferenciarse en una estructura llamada blastema metanéfrico, que:
  • En última instancia, se convierte en las células que componen las nefronas
  • Libera factores de crecimiento que estimulan el desarrollo de una salida de la porción caudal del conducto mesonéfrico llamada brote ureteral
• Los brotes ureterales crecen hacia el blastema metanéfrico y lo invaden:
  • El tallo alargado del brote ureteral se convierte en el uréter.
  • Dentro del blastema metanéfrico, los brotes ureterales sufren una serie de ramificaciones para formar:
    • Pelvis renal
    • Cálices mayores
    • Cálices menores
    • Túbulos colectores
• Cubierta mesodérmica metanéfrica:
  • Mesodermo del blastema metanéfrico por encima de los conductos colectores en desarrollo
  • Se alarga, formando el sistema tubular de las nefronas → pasa a denominarse túbulos metanéfricos
  • El túbulo metanéfrico se fusiona con el túbulo colector, creando un sistema continuo.
• Cápsula de Bowman: se forma a partir de un crecimiento del extremo del túbulo metanéfrico
• Capilares glomerulares:
  • Se desarrollan a partir de las arterias ilíacas comunes
  • Se asocian con la cápsula de Bowman en el extremo de los túbulos metanéfricos → comienzan a crear “orina” (nota: los verdaderos productos de desecho se eliminan del feto a través de la placenta).
• Las nefronas se forman hasta el nacimiento.
• La maduración de las nefronas continúa después del nacimiento.

Posición del riñón y cambios en la irrigación

• Los riñones se sitúan inicialmente en la región pélvica.
• A medida que la porción caudal del cuerpo crece hacia abajo, la ubicación relativa de los riñones “asciende” hacia los cuadrantes superiores del abdomen (si no asciende, se produce un riñón pélvico).
• A medida que los riñones ascienden, la irrigación original degenera.
• Nuevos vasos (más arriba) se desarrollan a partir de la aorta e invaden los riñones, convirtiéndose en las arterias renales maduras.
• Si los vasos originales no degeneran, pueden persistir como arterias o venas renales adicionales.

Anatomía Macroscópica

Localización

• Órganos retroperitoneales
• Localizados a lo largo de la pared abdominal posterior a cada lado de la columna vertebral en el canal paravertebral
• Delante de las apófisis transversas T12–L3
• El polo superior se apoya en la 11va y 12va costillas.
• El polo inferior está dirigido lateralmente y anteriormente.
• La presencia del hígado en el lado derecho obliga al riñón derecho a estar ligeramente más bajo que el izquierdo.

Relaciones anatómicas

Tamaño y forma

• Órganos con forma de frijol
• Dimensiones:
  • Longitud: 10–12 cm
  • Ancho: 5–7 cm
  • Profundidad: 2–3 cm
• Peso: aproximadamente 150 g

Capas exteriores

Alrededor de los riñones hay varias capas de tejido adiposo y conectivo (de afuera hacia adentro):

• Grasa paranéfrica:
  • Localizada en la parte posterior del riñón, entre la fascia renal y los músculos de la espalda
  • Ancla los riñones a la pared abdominal posterior
  • Proporciona cierta protección y calor
• Fascia renal, que también encierra la glándula suprarrenal
• Grasa perinéfrica
• Cápsula fibrosa

Características superficiales

• Polos superiores e inferiores
• Superficie lateral convexa
• Superficie medial cóncava, que crea una cavidad llamada seno renal
• El seno renal contiene:
  • Inervación e irrigación renal, incluyendo:
    • Arterias y venas
    • Vasos linfáticos
    • Nervios
  • Pelvis renal (porción terminal del sistema colector renal)
  • Tejido adiposo (continuo con la grasa perinéfrica que rodea al riñón)
• Hilio renal: la entrada al seno renal

Parénquima renal

El parénquima está formado por:

• Corteza renal:
  • Capa más externa del riñón, de aproximadamente 1 cm de grosor
  • Localizada debajo de la cápsula renal
  • Las proyecciones mediales forman las columnas renales (de Bertin).
  • Estructuras microscópicas situadas en la corteza:
    • Cápsula Bowman
    • Túbulos proximales y distales
    • Porciones superiores de los conductos colectores
• Médula renal:
  • Dividida en unidades conocidas como pirámides renales
  • 6–10 pirámides renales separadas por las columnas de Bertin
  • Base de la pirámide hacia la corteza
  • El vértice:
    • Se proyecta hacia el seno renal
    • Se llama papila
    • Los túbulos colectores drenan fuera de la papila hacia los cálices menores.
  • Estructuras microscópicas localizadas en la médula/pirámides:
    • Asas de Henle
    • Conductos colectores
• Sistema colector:
  • Recoge la orina recién formada y la dirige hacia el uréter
  • Cada papila drena en un cáliz menor.
  • 2–3 cálices menores drenan en un único cáliz mayor.
  • 2–3 cálices mayores convergen para formar la pelvis renal, que:
    • Es una estructura en forma de embudo que es continua con el uréter
    • Ocupa la mayor parte del seno renal
    • Se convierte en el uréter en la unión ureteropélvica

Anatomía Microscópica

Las nefronas son las unidades funcionales del riñón; hay aproximadamente 1,2 millones de nefronas en cada riñón. La nefrona se divide en 2 partes principales: el corpúsculo renal y el túbulo renal, que tiene múltiples segmentos definidos.

Corpúsculo renal

El corpúsculo renal es donde se filtra el plasma sanguíneo.

Cápsula glomerular (Bowman):

• Una estructura en forma de bola que rodea una red de capilares arteriales
• Tiene una capa parietal externa formada por células epiteliales escamosas simples
• Tiene una capa visceral interna:
  • Rodea directamente los capilares glomerulares
  • Formada por células epiteliales especializadas conocidas como podocitos
• Espacio Bowman:
  • El espacio entre las capas parietal y visceral de la cápsula de Bowman
  • Recoge el filtrado (orina)
  • Drena en el túbulo contorneado proximal

Vasos sanguíneos asociados al corpúsculo renal:

• Arteriola aferente:
  • Lleva la sangre al glomérulo
  • Diámetro relativamente grande
• Glomérulos (también llamados capilares glomerulares):
  • Una red de pequeños capilares arteriales entre las arteriolas aferentes y eferentes
  • Dónde se produce la filtración
• Arteriola eferente:
  • Transporta la sangre filtrada fuera del glomérulo
  • Diámetro pequeño (en comparación con la arteriola aferente)
• La filtración se produce principalmente por la elevada presión hidrostática en los capilares glomerulares creada por la gran entrada (arteriola aferente) y la pequeña salida (arteriola eferente).

Membrana de filtración:

• Constituye el principal filtro entre los capilares glomerulares y el espacio de Bowman
• Consta de 3 capas:
  • Endotelio fenestrado que recubre los capilares glomerulares
  • Membrana basal glomerular: formada por un gel de proteoglicanos con carga negativa (repele las moléculas más grandes con carga negativa)
  • Podocitos (epitelio):
    • Forman la capa visceral de la cápsula de Bowman
    • Múltiples procesos interdigitados envuelven los vasos, creando hendiduras de filtración entre los procesos podocitarios.
    • Las hendiduras están cubiertas por una membrana llamada diafragma de hendidura (una forma única de unión intercelular formada por múltiples proteínas).
• No es permeable a las grandes moléculas de la sangre, como las proteínas plasmáticas (e.g., albúmina)
• Permeable a pequeñas moléculas, generalmente < 3nm, incluyendo:
  • Agua
  • Electrolitos (e.g., sodio, potasio)
  • Glucosa
  • Aminoácidos y ácidos grasos
  • Vitaminas
• Puede resultar dañada por infecciones y traumatismos

Túbulo renal

El túbulo renal es un largo tubo continuo que ajusta el contenido del filtrado recibido del corpúsculo renal. Los túbulos drenan finalmente a través de la papila hacia los cálices. Los segmentos del túbulo, en orden, son:

• Túbulo contorneado proximal:
  • Localizado en la corteza renal
  • Sitio principal de reabsorción, especialmente para:
    • Electrolitos: Na⁺, Cl^–, K⁺, Ca²⁺, Mg²⁺, HCO₃^–, PO₄^3–
    • Glucosa
    • Aminoácidos y péptidos
  • Revestido de epitelio cuboidal simple con microvellosidades prominentes conocidas como borde en cepillo que recubre el lumen del túbulo (↑ la superficie de reabsorción)
  • Tinción de hematoxilina y eosina: color rosa oscuro debido a las altas cantidades de mitocondrias (↑ tasas de reabsorción requiere ↑ energía para el transporte activo)
• Túbulo recto proximal:
  • Sitio principal de secreción de:
    • Aniones orgánicos (e.g., sales biliares, urato, medicamentos)
    • Cationes orgánicos (e.g., creatinina, dopamina, medicamentos)
  • Tinción hematoxilina y eosina: rosa oscuro
• Asa de Henle (localizada en la corteza y la médula), dividida a su vez en:
  • Porciones delgadas descendentes y ascendentes
    • Ambas están formadas por epitelio escamoso simple
    • Participan en el transporte pasivo de agua o electrolitos, que establecen el gran gradiente osmótico en la médula
  • Porción gruesa ascendente:
    • Epitelio cuboidal
    • Muy implicada en el transporte activo de electrolitos
• Túbulo contorneado distal
  • Localizado en la corteza renal
  • Se encarga de “afinar” los componentes de la orina
  • Revestido de epitelio cuboidal simple sin microvellosidades
  • Tinción hematoxilina y eosina: color rosa pálido debido a la menor cantidad de mitocondrias
  • Última parte de la unidad funcional de la nefrona
• Conducto colector
  • Localizado en la corteza y la médula
  • Epitelio cuboidal simple
  • Múltiples túbulos contorneados distales de diferentes nefronas se unen y drenan en un conducto colector.

Aparato yuxtaglomerular

Un grupo especializado de 3 tipos de células en la proximidad del glomérulo. El aparato yuxtaglomerular desempeña un papel importante en el mantenimiento de la presión arterial y la homeostasis de los líquidos.

• Células yuxtaglomerulares:
  • Células musculares lisas agrandadas principalmente en las arteriolas aferentes (y algunas en las eferentes)
  • Pueden dilatar o contraer las arteriolas, ajustando la presión dentro del glomérulo
  • Secretan renina en respuesta a la hipovolemia y la hipotensión
• Células de la mácula densa:
  • Células epiteliales especializadas, delgadas y poco espaciadas en el túbulo contorneado distal que son adyacentes a las células yuxtaglomerulares
  • Detectan la concentración de sodio del líquido en el túbulo contorneado distal
  • Estimula a las células yuxtaglomerulares para que dilaten o contraigan las arteriolas, ajustando la tasa de filtración glomerular para mantener la homeostasis
• Células mesangiales:
  • Células planas y alargadas en la hendidura entre las arteriolas aferentes y eferentes
  • Conectadas a las células de la mácula densa y yuxtaglomerulares por medio de uniones tipo gap
  • Su función aún no está clara, pero podrían mediar la comunicación entre las células de la mácula densa y las yuxtaglomerulares

Tipos de nefronas

Las nefronas se clasifican en corticales y yuxtamedulares en función de su localización.

• Nefronas corticales:
  • Localizadas casi en su totalidad en la corteza renal
  • Las asas de Henle tienen un recorrido corto dentro de la médula.
• Nefronas yuxtamedulares:
  • Localizadas cerca de la unión corticomedular
  • El asa de Henle se adentra en la médula renal.
  • Responsables de mantener un gradiente osmótico alto dentro de la médula
  • Permiten una mayor concentración de la orina

Irrigación e Inervación

Arterias renales y segmentarias

• Cada riñón está irrigado por una arteria renal:
  • Rama de la aorta abdominal por debajo de la arteria mesentérica superior
  • La arteria renal derecha pasa por detrás de la vena cava.
• Las arterias renales se dividen en 5 arterias segmentarias, que irrigan segmentos separados del riñón (sin anastomosis entre los segmentos).
• Segmentos renales:
  • Superior
  • Anterosuperior
  • Anteroinferior
  • Inferior
  • Posterior

Arterias, capilares y venas más pequeñas

• Las arterias segmentarias se ramifican en las arterias interlobares, que discurren entre las pirámides renales.
• Las arterias interlobares se ramifican en arterias arqueadas, que recorren la base de las pirámides renales en la corteza renal.
• Las arterias arqueadas emiten pequeñas ramas llamadas arterias interlobulares.
• Las arterias interlobulares se ramifican en arteriolas aferentes, que desembocan en las cápsulas de Bowman.
• Una vez que la sangre sale del glomérulo a través de las arteriolas eferentes, se dirige a los capilares peritubulares o a los vasos rectos.
• Capilares peritubulares: irrigan los túbulos corticales (e.g., túbulo contorneado proximal y túbulo contorneado distal)
• Vasos rectos:
  • Redes capilares que rodean las asas de Henle en la médula
  • Alta permeabilidad a solutos y al agua
  • Vitales para mantener el gradiente osmótico en la médula
• La sangre de los capilares peritubulares y de los vasos rectos drena en las venas interlobulares.
• Venas interlobulares → venas arqueadas → venas interlobares → venas segmentarias → vena renal
• Cada riñón tiene una sola vena renal. Estas venas:
  • Drenan directamente en la vena cava inferior
  • Se sitúan por delante de las arterias renales
  • La vena renal izquierda pasa por delante de la aorta abdominal.

Resumen del flujo sanguíneo a través del riñón

Nervios

La inervación renal incluye nervios aferentes y eferentes a través del plexo nervioso renal. La inervación es a través del sistema nervioso autónomo, principalmente a través de las fibras simpáticas:

• Nervios eferentes simpáticos:
  • Principalmente a través de los nervios esplácnicos
  • Solo inervación eferente a las nefronas y a la vasculatura renal
  • Se concentra en mayor medida alrededor de las arteriolas aferentes, la porción gruesa ascendente del asa de Henle y el túbulo contorneado distal
  • La estimulación puede activar el sistema renina angiotensina aldosterona (SRAA).
• Nervios aferentes sensoriales: implicados en la regulación de la presión arterial
• Nervios aferentes viscerales: transmiten señales de dolor a los segmentos de la médula espinal T11–L2

Funciones

Las funciones de los riñones incluyen:

• Filtrar la sangre y excretar los residuos hidrosolubles en la orina
• Regular el agua corporal total concentrando adecuadamente la orina en función del estado osmótico del cuerpo
• Regular la presión hemodinámica/sanguínea a través del SRAA
• Regular el estado ácido–base
• Mantener el metabolismo óseo mediante la excreción/reabsorción selectiva de calcio y fosfato
• Producir eritropoyetina para la formación de nuevos eritrocitos

Relevancia Clínica

• Duplicaciones del sistema colector: conocido como “sistema dúplex”. Las duplicaciones del sistema colector son la anomalía congénita más común del tracto urinario. En estos casos, un riñón tendrá 2 sistemas pelvicaliceales separados y 2 uréteres. La inserción ureteral en la vejiga también suele ser anormal. La mayoría de los individuos afectados son asintomáticos, aunque pueden producirse infecciones recurrentes del tracto urinario (ITU) u obstrucciones.
• Agenesia renal: ausencia congénita de un riñón, concretamente, de tejido parenquimatoso renal. La agenesia renal es el resultado de la interrupción del desarrollo metanéfrico. La mayoría de los individuos afectados son asintomáticos y se diagnostican incidentalmente por imagenología. La agenesia renal se asocia a menudo con otras anomalías congénitas.
• Enfermedad renal poliquística: enfermedad genética causada por una mutación autosómica recesiva en el gen PKHD1 (fibrocistina) o una mutación autosómica dominante en el gen PKD1 o PKD2 (proteínas de la policistina). La enfermedad poliquística renal autosómica recesiva se caracteriza por la presencia de múltiples quistes microscópicos y puede tener efectos graves in utero. La enfermedad poliquística renal autosómica dominante se caracteriza por la presencia de múltiples quistes de mayor tamaño y suele presentarse en la edad adulta con hematuria e hipertensión.
• Síndrome de Goodpasture: también conocido como enfermedad anti–membrana basal glomerular. El síndrome de Goodpasture es una enfermedad autoinmune caracterizada por anticuerpos circulantes dirigidos contra las membranas basales glomerulares y alveolares. Se presenta con signos y síntomas de glomerulonefritis rápidamente progresiva y hemorragia alveolar. El tratamiento incluye la plasmaféresis y los inmunosupresores. El trasplante renal es una opción en las personas que desarrollan una insuficiencia renal terminal.
• Síndrome de Alport: también llamado nefritis hereditaria. El síndrome de Alport es un trastorno genético causado por una mutación en los genes que codifican las cadenas alfa del colágeno de tipo IV, lo que da lugar a la producción de hebras anormales de colágeno de tipo IV. Se presenta con glomerulonefritis, hipertensión, edema, hematuria y proteinuria, así como con hallazgos oculares y auditivos. Una biopsia renal mostrará la división característica de la membrana basal glomerular.
• Hidronefrosis: dilatación del sistema colector renal como consecuencia de la obstrucción de la salida de la orina. La hidronefrosis puede ser unilateral o bilateral. La nefrolitiasis es la causa más común de hidronefrosis en los adultos jóvenes, mientras que la hiperplasia y la neoplasia prostática se observan en los individuos de mayor edad. La presentación puede ser con dolor de costado, disuria, urgencia, fiebre, masa abdominal palpable e hipertensión. El diagnóstico se realiza mediante estudios de imagenología como ultrasonido, tomografía computarizada (TC) o pielografía intravenosa.
• Síndrome del cascanueces: se produce cuando la vena renal izquierda se comprime, afectando al drenaje venoso (y posteriormente a la irrigación arterial) del riñón izquierdo, la glándula suprarrenal izquierda y el testículo izquierdo (en los hombres) o el ovario izquierdo (en las mujeres). Los síntomas suelen ser vagos, pero pueden incluir dolor intermitente en el costado, hematuria, dolor pélvico, edema escrotal, varicocele o síndrome de congestión pélvica.
• Carcinoma de células renales: tumor que surge del revestimiento del sistema tubular renal dentro de la corteza renal. El carcinoma de células renales es responsable del 80%–85% de todas las neoplasias renales primarias. La mayoría de los carcinomas de células renales surgen de forma esporádica, pero el tabaquismo, la hipertensión y la obesidad están relacionados con el desarrollo de la enfermedad. La afección suele ser asintomática. La tríada clínica clásica del carcinoma de células renales es el dolor de costado, hematuria y una masa renal abdominal palpable, pero solo está presente en un 9% de los casos. El carcinoma de células renales se suele diagnosticar mediante una TC.
• Riñón en herradura: defecto de desarrollo de los riñones en el que los polos inferiores están fusionados. Cuando el riñón intenta migrar hacia arriba durante el desarrollo, es bloqueado por la arteria mesentérica inferior. La irrigación y el sistema colector del riñón también suelen presentar diversos grados de malformación. Los individuos afectados son típicamente asintomáticos; el diagnóstico incidental se hace con imagenología. Otros hallazgos incluyen infección, obstrucción, hidronefrosis y cálculos.