Simple Science

Ciência de ponta explicada de forma simples

# Biologia# Biologia do Desenvolvimento

O Papel dos Nervos na Função dos Rins

Explorando as conexões importantes entre os nervos e a saúde dos rins.

― 8 min ler


Funções dos Nervos naFunções dos Nervos naSaúde dos Rinsnervosas nas operações dos rins.Investigando o impacto das conexões
Índice

Os rins têm um papel super importante em manter o equilíbrio dos fluidos e eletrólitos no corpo. Eles também ajudam a controlar a pressão arterial. O funcionamento dos rins é influenciado por várias células dentro deles e também por sinais do sistema nervoso. Nervos de diferentes partes do corpo se conectam aos rins, principalmente por meio de tipos específicos de fibras nervosas. Essas fibras podem ser fibras C desmielinizadas, que costumam estar ligadas a funções sensoriais, ou fibras mielinizadas, que ainda não foram claramente identificadas no contexto da função renal.

Conexão Nervosa com os Rins

Os rins recebem sinais nervosos que impactam como eles funcionam. Nervos Sensoriais enviam informações sobre mudanças químicas e pressão nos rins para o sistema nervoso central, enquanto nervos simpáticos ajudam a regular a função renal com base em sinais do cérebro. O funcionamento correto desses nervos é essencial para a operação saudável dos rins, e quando acontece algo errado com as funções nervosas, isso pode levar a várias doenças renais. Isso gerou interesse em modificar a atividade nervosa como forma de tratar distúrbios relacionados aos rins. Mas, para fazer isso de forma eficaz, é necessário saber exatamente onde os nervos estão localizados, suas origens e como funcionam.

Funções dos Nervos Simpáticos

Os nervos simpáticos nos rins são responsáveis por regular várias funções chave. Isso inclui controlar a tensão dos Vasos Sanguíneos, como os rins filtram o sangue e quanto sódio e água os rins absorvem. Eles também participam da liberação de substâncias que podem causar inflamação. Quando esses nervos simpáticos estão muito ativos, podem contribuir para condições como a hipertensão.

Apesar das muitas funções conhecidas dos nervos simpáticos, ainda há pouco conhecimento sobre a anatomia e funções dos nervos sensoriais nos rins. Os nervos sensoriais foram identificados com base em suas respostas a certos estímulos, mas seu papel exato na fisiologia renal ainda não é bem compreendido.

Funções dos Nervos Sensoriais

Estudos recentes sugeriram que os nervos sensoriais nos rins podem produzir Neuropeptídeos específicos, que são pequenas proteínas que ajudam a transmitir sinais no sistema nervoso. Usando certos marcadores, os pesquisadores conseguiram identificar nervos sensoriais nos rins e entender sua proximidade com várias estruturas renais, como vasos sanguíneos e túbulos.

Os nervos nos rins se originam de regiões específicas da coluna vertebral, e quando são rastreados, fica claro que eles projetam das regiões torácicas inferiores e lombares superiores. Essa conexão é importante pois ajuda a integrar informações sensoriais dos rins com funções em outras partes do corpo.

Compreendendo o Desenvolvimento Renal

Durante o desenvolvimento, a formação das conexões nervosas com os rins ocorre em momentos específicos. No começo, não há nervos nos rins, mas à medida que os rins se desenvolvem, fibras nervosas começam a se aproximar e se conectar a eles. Mapeando o tempo dessas conexões, os pesquisadores notaram que o crescimento e a ramificação desses nervos estão intimamente ligados ao desenvolvimento do sistema arterial dos rins.

Ao longo das fases do desenvolvimento dos rins, os nervos sensoriais mostraram-se associados a vasos sanguíneos, glomérulos (as unidades de filtragem dos rins) e os túbulos que processam a urina. Essa relação próxima sugere que os nervos podem desempenhar um papel na função renal mesmo cedo no desenvolvimento.

Técnicas para Estudar Conexões Nervosas

Para estudar como esses nervos crescem e se conectam aos rins, os pesquisadores usaram várias técnicas de imagem. Eles usaram métodos de coloração especiais para visualizar as fibras nervosas e suas relações com as estruturas renais. Isso permite entender melhor como a rede nervosa se desenvolve ao longo do tempo e como ela pode mudar em resposta a diferentes fatores.

Por exemplo, durante várias fases do desenvolvimento, os pesquisadores notaram que os nervos começam a seguir as principais artérias que se formam nos rins. Eles também observaram que os nervos começam a ramificar extensivamente à medida que o rim amadurece, criando uma rede complexa que se alinha com a função renal.

A Presença de Diferentes Tipos de Nervos

Pesquisas mostram que existem diferentes tipos de nervos sensoriais nos rins. Um tipo é conhecido como neurônios nociceptivos TRPV1+, que estão envolvidos na sensação de dor. Esses nervos sensoriais podem produzir neuropeptídeos como o peptídeo relacionado ao gene da calcitonina (CGRP) e a substância P, que podem influenciar a atividade renal e as respostas a lesões ou estresse.

Além disso, foram identificados nervos mecanossensitivos nos rins, e esses nervos provavelmente estão envolvidos em perceber mudanças de pressão dentro do rim. Isso é essencial para manter a função renal adequada, pois permite que os rins respondam a flutuações no fluxo sanguíneo e na pressão arterial.

Identificando as Origens dos Nervos

Para determinar as origens dos nervos sensoriais que se conectam aos rins, os pesquisadores realizaram experimentos de rastreamento. Injetando marcadores fluorescentes nos rins e examinando a medula espinhal e gânglios associados, conseguiram ver exatamente de onde esses nervos vêm. Os achados confirmaram que a principal entrada sensorial para os rins vem das regiões torácicas inferiores e lombares superiores da medula espinhal.

Inervação Simpática e Colinérgica

Pesquisas também se concentraram nos nervos simpáticos e seus papéis na função renal. Esses nervos produzem certos marcadores que ajudam a identificá-los, e sabe-se que eles se associam de perto com vasos sanguíneos e outras estruturas renais durante o desenvolvimento. Além dos nervos simpáticos, há evidências de inervação colinérgica, que está relacionada ao sistema nervoso parassimpático, sugerindo uma rede nervosa mais complexa nos rins do que se pensava anteriormente.

Estabelecendo Conexões

Para que os nervos influenciem a função renal, eles precisam formar conexões, ou junções neuroefetoras, com as células renais. Ao examinar certos marcadores nos tecidos renais, os pesquisadores conseguiram identificar áreas onde essas junções se formam, indicando que os nervos podem se comunicar com as células renais e potencialmente regular sua função.

Implicações para a Saúde Renal

Dado o jogo complexo entre nervos e estruturas renais, entender como esses nervos funcionam é vital para desenvolver novas terapias para doenças renais e condições como hipertensão. Mapeamentos e estudos eficazes dos nervos nos rins ajudarão a identificar potenciais alvos para o tratamento e a melhorar a compreensão de como a função renal pode ser apoiada ou restaurada.

Resumo

Resumindo, a inervação do rim envolve uma rede complexa de nervos simpáticos e sensoriais, que começam a formar conexões durante o desenvolvimento inicial. As relações próximas entre esses nervos e estruturas renais são cruciais para manter a função renal adequada e responder a mudanças fisiológicas. À medida que as pesquisas continuam a descobrir os detalhes dessas redes nervosas, isso promete melhorar os tratamentos para várias questões de saúde relacionadas aos rins. Investigar essas conexões pode, no final, levar a novas estratégias para melhorar a saúde renal e lidar com doenças que prejudicam a função renal.

Direções Futuras

Com o conhecimento adquirido sobre a inervação renal, estudos futuros podem explorar como diferentes fatores, como fluxo sanguíneo e pressão, influenciam a função nervosa. Além disso, os pesquisadores podem investigar como a perda da função nervosa contribui para doenças renais e quais intervenções podem restaurar a sinalização saudável. Entender os mecanismos dos nervos sensoriais e simpáticos nos rins também pode ajudar no desenvolvimento de terapias para hipertensão e outros distúrbios renais. À medida que a ciência avança, uma imagem mais completa da inervação renal surgirá, levando a melhores resultados de saúde para quem é afetado por condições relacionadas aos rins.

Conclusão

A relação intrincada entre o rim e seu suprimento nervoso é fundamental para sua capacidade de realizar suas muitas funções de forma eficaz. A exploração contínua aprofundará nossa compreensão de como esses órgãos vitais se comunicam com o sistema nervoso e como essa comunicação impacta a saúde geral.

Fonte original

Título: Comprehensive mapping of sensory and sympathetic innervation of the developing kidney

Resumo: The kidney functions as a finely tuned sensor to balance body fluid composition and filter out waste through complex coordinated mechanisms. This versatility requires tight neural control, with innervating efferent nerves playing a crucial role in regulating blood flow, glomerular filtration rate, water and sodium reabsorption, and renin release. In turn sensory afferents provide feedback to the central nervous system for the modulation of cardiovascular function. However, the cells targeted by sensory afferents and the physiological sensing mechanisms remain poorly characterized. Moreover, how the kidney is innervated during development to establish these functions remains elusive. Here, we utilized a combination of light-sheet and confocal microscopy to generate anatomical maps of kidney sensory and sympathetic nerves throughout development and resolve the establishment of functional crosstalk. Our analyses revealed that kidney innervation initiates at embryonic day (E)13.5 as the nerves associate with vascular smooth muscle cells and follow arterial differentiation. By E17.5 axonal projections associate with kidney structures such as glomeruli and tubules and the network continues to expand postnatally. These nerves are synapsin I-positive, highlighting ongoing axonogenesis and the potential for functional crosstalk. We show that sensory and sympathetic nerves innervate the kidney concomitantly and classify the sensory fibers as calcitonin gene related peptide (CGRP)+, substance P+, TRPV1+, and PIEZO2+, establishing the presence of PIEZO2 mechanosensory fibers in the kidney. Using retrograde tracing, we identified the primary dorsal root ganglia, T10-L2, from which PIEZO2+ sensory afferents project to the kidney. Taken together our findings elucidate the temporality of kidney innervation and resolve the identity of kidney sympathetic and sensory nerves.

Autores: Lori L O\'Brien, P.-E. Y. N'Guetta, S. R. McLarnon, A. Tassou, M. Geron, S. Shirvan, R. Z. Hill, G. Scherrer, L. L. O'Brien

Última atualização: 2024-03-07 00:00:00

Idioma: English

Fonte URL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2023.11.15.567276

Fonte PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2023.11.15.567276.full.pdf

Licença: https://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0/

Alterações: Este resumo foi elaborado com a assistência da AI e pode conter imprecisões. Para obter informações exactas, consulte os documentos originais ligados aqui.

Obrigado ao biorxiv pela utilização da sua interoperabilidade de acesso aberto.

Mais de autores

Artigos semelhantes