Fisiopatología y significado funcional de la alteración de la membrana apical durante la isquemia
La estructura característica de las células polarizadas del túbulo proximal se ve drásticamente alterada por el inicio de la insuficiencia renal aguda isquémica. La disrupción de las microvellosidades del borde en cepillo apical se produce rápidamente y de forma dependiente de la duración. Las membranas de las microvellosidades se internalizan en el citosol de la célula o se desprenden hacia el lumen en forma de burbujas. El núcleo de actina de los micro pilares se desmonta al mismo tiempo que estos cambios en la membrana o antes. La actina y sus proteínas de unión asociadas ya no interactúan para formar estas estructuras de membrana apical altamente reguladas necesarias para las microvellosidades. Las células epiteliales resultantes tienen una superficie de membrana apical reducida que no está polarizada ni estructural ni bioquímicamente ni fisiológicamente. Además, los cambios en las microvellosidades apicales dan lugar a la obstrucción tubular, a la reducción de la absorción de Na+ y explican en parte la reducción de la tasa de filtración glomerular. Pruebas recientes sugieren que estas alteraciones de la membrana superficial de actina inducidas por la isquemia son secundarias a la activación y reubicación de la proteína asociada a la actina, el factor despolimerizador de actina/cofilina, en el dominio de la membrana apical. Las proteínas del factor despolimerizador de actina/cofilina activadas (desfosforiladas) se unen a la actina filamentosa, lo que aumenta la velocidad de rodadura de las subunidades y el corte de los filamentos. Una vez activada, la distribución citoplasmática difusa de la proteína factor despolimerizador de actina/cofilina se relocaliza a las manchas de la membrana luminal. Durante la recuperación, las proteínas del factor despolimerizador de actina/cofilina se fosforilan de nuevo y retoman su localización citoplasmática difusa normal. Estas pruebas apoyan firmemente la hipótesis de que las proteínas del factor despolimerizador de actina/cofilina desempeñan un papel importante en la lesión inducida por la isquemia en las células del túbulo proximal.