Insuficiencia renal

Mecanismos genéticos y moleculares de la poliquistosis renal

Esta afección es la principal causa de insuficiencia renal terminal y una indicación frecuente de diálisis y trasplante renal.

El riñón poliquístico, más correctamente llamado poliquistosis renal, es la principal causa de insuficiencia renal terminal y una indicación frecuente de diálisis y trasplante renal. Recientes investigaciones descubrieron nuevos mecanismos que inciden sobre la causa y el pronóstico de esta enfermedad y sugieren nuevos enfoques terapéuticos. La poliquistosis renal se puede presentar como una malformación del desarrollo o aparecer en la edad adulta (forma adquirida), pero en ambos casos es hereditaria.

Las variedades de poliquistosis renal son: la autosómica dominante, la recesiva, la nefronoftisis y la enfermedad quística medular. Cada uno de estos tipos tiene su propio período de inicio, síntomas y grado de progresión hacia la insuficiencia renal terminal. También se identificaron los genes responsables en cada uno de estos tipos.

Poliquistosis renal autosómica dominante

La poliquistosis renal autosómica dominante es la más común dentro de estas patologías, ocurre en 1 de cada 800 nacimientos y es la causa de hemodiálisis en el 10% de los pacientes dializados. Los avances de la medicina molecular permitieron detectar dos tipos de poliquistosis renal autosómica, el tipo I, que abarca más del 90% de los casos y es causado por mutaciones del gen PKD1 y, el tipo II causado por mutaciones del gen PKD2.

Estos genes expresan las proteínas policistina 1 y 2, respectivamente, a nivel del epitelio de los túbulos renales. La policistina 1 es un receptor de membrana que se une e interactúa con numerosas proteínas, hidratos de carbono y lípidos, generando respuestas a través de vías fosforilativas. La policistina 2 actúa como un canal de pasaje de calcio. Las características fisiológicas y patológicas de ambos tipos de poliquistosis renal son semejantes, excepto que el tipo II tiene un comienzo más tardío y una progresión más lenta hacia la insuficiencia renal.

Los riñones de la poliquistosis renal autosómica están enormemente aumentados de tamaño, los pacientes suelen ser hipertensos, presentan hematuria, poliuria, lumbalgia y son propensos a infecciones renales y litiasis. Los quistes se originan en cualquier segmento del nefrón como una protrusión o divertículo del epitelio y el quiste queda unido al túbulo por un segmento estrecho y prácticamente cerrado (Figura). El número de quistes puede ser de centenas o miles y estos pacientes también pueden tener quistes hepáticos y pancreáticos. Tienen además una mayor tasa de aneurisma aórtico, valvulopatías cardiacas y aneurismas cerebrales.

Poliquistosis autosómica recesiva

Es mucho más rara que la anterior y a menudo causa muerte fetal o neonatal debido al enorme agrandamiento de los riñones y el desarrollo incompleto o hipoplasia pulmonar. Los supervivientes desarrollan insuficiencia renal y fibrosis hepática. En el ámbito histológico la lesión se ubica en los túbulos colectores que sufren una gran dilatación y mantienen su conexión con el túbulo (Figura).


Figura. La figura de la izquierda corresponde a un nefrón normal. La figura del centro representa a un nefrón con poliquistosis autosómica dominante, mostrando múltiples quistes de distintos tamaños que se originan como expansiones del túbulo renal al cual los une un pedículo que generalmente se oblitera. La figura de la derecha corresponde a un nefrón con poliquistosis autosómica recesiva, mostrando una gran dilatación quística del tubo colector.

Nefronoptisis familiar

Esta enfermedad es hereditaria y de carácter recesivo y se caracteriza por mutaciones de genes identificados como NPH1, NPH2 y NPH3. En este tipo de poliquistosis, los riñones están atróficos y los quistes se localizan en la médula. El paciente tiene pérdida de sodio, retardo del crecimiento, anemia, poliuria e insuficiencia renal progresiva.

Poliquistosis medular renal

Las mutaciones se encuentran en los genes MCKD1 o MCKD2. Aquí también los riñones se presentan retraídos o atróficos y la sintomatología y la ubicación de los quistes son similares a la nefronoptisis familiar, excepto que es de evolución más benigna y aparece recién en la edad adulta.

Biología celular en la poliquistosis renal

Los mecanismos moleculares que se encuentran alterados en esta enfermedad son diversos y se describen seguidamente

· En los tejidos orgánicos, en los que se incluye el riñón, hay un equilibrio entre la proliferación celular y la muerte celular programada o apoptosis. En el riñón poliquístico, hay una persistencia de la apoptosis que lleva a la destrucción del parénquima normal. También hay una proliferación del epitelio renal que persiste después del nacimiento y se mantiene a lo largo del tiempo.

· Se ha demostrado que en la formación y proliferación de los quistes, el factor de crecimiento epidérmico (EGF) juega un papel importante Las células epiteliales de estos pacientes son especialmente susceptibles al EGF y además la expresión de este factor y sus receptores está aumentada.

· En la poliquistosis renal, la bomba encargada de la reabsorción del sodio (Na+/K+-ATPasa) está desplazada de su ubicación normal en el nefrón y esto altera su funcionamiento. Otras alteraciones a nivel celular son malformaciones de la estructura de la membrana basal, de la composición de la matriz intersticial, de los niveles de metaloproteasas y sus inhibidores y de la expresión de los receptores de integrina. Todas estas alteraciones contribuyen al mal funcionamiento del riñón poliquístico.

· Normalmente las células epiteliales del nefrón, de las cuales hay 15 tipos distintos, se encuentran altamente polarizadas, lo cual permite un ordenamiento de la distribución de enzimas, transportadores de iones, canales, poros, factores de crecimiento y receptores de matriz, logrando una función vectorial normal. En ambas formas de la poliquistosis renal, la forma autosómica y la recesiva, esta polarización está alterada.

Perspectivas terapéuticas

Se identificaron algunos factores genéticos que influyen sobre la tasa de progresión hacia la insuficiencia renal terminal de la poliquistosis renal autosómica dominante. Los pacientes con mutaciones en el PKD2 (tipo II) tienen una progresión más lenta de la lesión renal que los pacientes con mutaciones del PKD1 (tipo I). Las condiciones asociadas, como la hipertensión, también aumentan la gravedad de la enfermedad, posiblemente por la acción de genes modificadores y esto está sugerido por el inicio precoz de la insuficiencia renal terminal en los pacientes con la mutación PKD1 y polimorfismos de la enzima convertidora de la angiotensina.

Otro factor acelerador de la insuficiencia renal es la progresión de la fibrosis intersticial, aparentemente causada por varios factores, como la proliferación de fibroblastos, citocinas inflamatorias y agresiones tóxicas, traumáticas o alimentarias. Para la forma autosómica dominante de poliquistosis renal hay perspectivas posibles si se inhiben los receptores EGF de la tirosina kinasa. Los experimentos en roedores demostraron que el EGF promueve la formación de los quistes y esto determinó que se hayan desarrollado estudios clínicos en fase 1 y 2 en pacientes con poliquistosis renal. Estos pacientes están siendo tratados con inhibidores de los receptores EGF de la tirosina kinasa, para determinar si estas moléculas reducen el crecimiento de los quistes.

Aspectos destacados

¿Qué se conocía del tema?


El riñón poliquístico, más correctamente designado poliquistosis renal, es la principal causa de insuficiencia renal terminal y una frecuente indicación de diálisis y trasplante renal
La forma más común es la poliquistosis renal autosómica dominante.

¿Qué aporta el estudio?

Las respectivas mutaciones genéticas de cada tipo de poliquistosis
Los nuevos avances en las alteraciones de la biología molecular del epitelio tubular del nefrón.
Los pacientes con mutaciones en el PKD2 (tipo II) tienen una progresión más lenta de la lesión renal que los pacientes con mutaciones del PKD1 (tipo I).

¿Cómo se vincula a la práctica?


En el futuro la detección de mutación genética permitirá tomar medidas preventivas para retrasar la evolución de la enfermedad.
Para la forma autosómica dominante de poliquistosis renal existen posibles perspectivas si se inhiben los receptores EGF de la tirosina kinasa.