E aí pessoal, tudo bem com vocês?

Nesse vídeo, a gente vai começar a explicar como a urina é formada nos néfrons, falando primeiro sobre a filtração glomerular, um processo que inicia a formação da urina nos néfrons.

Bom, pra você que tá chegando agora e ainda não me conhece, eu sou Mirian Kurauti, professora, mestre, doutora, e criadora do canal MK Fisiologia, um canal que tem como principal objetivo descomplicar a fisiologia humana. Porque como eu sempre digo, fisiologia não precisa ser difícil. Então se você tá precisando entender de verdade a fisiologia, já se inscreve no canal e ative as notificações pra você não perder os próximos vídeos que a gente postar por aqui.

Mas agora chega de enrolação, e bora falar sobre a filtração glomerular.

No vídeo anterior, a gente viu que a filtração glomerular dá início a formação da urina, e ocorre no corpúsculo renal, o qual é formado pelo glomérulo e pela cápsula de Bowman. Nesse processo, a parte líquida do sangue, o plasma, é filtrado, isto é, se move dos capilares glomerulares em direção ao espaço de Bowman.

Lembre-se que, por dia, cerca de 180 litros de líquido são filtrados do plasma, formando o que a gente chama de ultrafiltrado do plasma. A composição desse ultrafiltrado é semelhante a composição do plasma, a parte líquida do sangue, que contém água, íons, glicose e outras substâncias orgânicas, como por exemplo proteínas.

Porém, no ultrafiltrado, quase não encontramos proteínas (quase não encontramos), ao contrário do plasma, que tá cheio de proteínas. Ou seja, poucas proteínas são filtradas, principalmente as maiores proteínas, como a albumina, a principal proteína plasmática.

Mas a questão é:

-Por que as proteínas maiores, praticamente não são filtradas?

Pra responder essa pergunta, a gente precisa lembrar que como todo processo de filtração, o líquido a ser filtrado precisa passar através de uma membrana de filtração.

Por exemplo, quando você filtra o café, a membrana de filtração é o papel filtro que seleciona o que será filtrado ou não. Então na filtração glomerular, a gente também vai ter uma membrana de filtração. E essa membrana é formada por três barreiras. E pra estudar essas barreiras de filtração glomerular, vamos pegar um pedacinho dessa membrana de filtração e dar um zoom pra ver as três barreiras de filtração.

A primeira barreira de filtração é o endotélio capilar, ou seja, uma camada de células endoteliais que formam a parede do capilar glomerular. Esse endotélio é do tipo fenestrado, ou seja, as células endoteliais são perfuradas por vários poros, ou melhor, fenestras que atravessam essas células, que ficam parecendo uma peneira, e por isso elas fazem a função de uma peneira, selecionando o que pode passar por essa barreira, principalmente pelo tamanho. Cada uma dessas fenestras medem em torno de 70 nanômetros (nm).

-Mas professora, o que que é nanômetros?

Um metro você sabe o que é né? Então pega 1 metro e divide por mil, você vai ter 1 milímetro; pega 1 milímetro e dividi por mil, você vai ter 1 micrômetro, pega 1 micrômetro e dividi por mil e aí sim você vai ter 1 nanômetro.

Então 70 nanômetros (nm) é um espacinho bem pequeno mesmo, tudo que for maior do que isso, vai ser barrado por essa primeira barreira, pelo endotélio capilar, e não vai ser filtrado.

-Mas o que exatamente vai ser maior que 70 nanômetros (nm)?

Todos os elementos celulares presentes no sangue, como os glóbulos vermelhos, os glóbulos brancos e as plaquetas.

-Tá professora, então as células não vão ser filtradas, mas e as proteínas? Você falou que as proteínas maiores praticamente não são filtradas.

Sim, é isso mesmo, e aqui entra a segunda barreira de filtração, que é a lâmina basal ou membrana basal, uma matriz extracelular especializada constituída por várias proteínas (como a laminina, a fibronectina e o colágeno), que formam tipo uma malha que pode dificultar a passagem das proteínas maiores.

Além disso, a membrana basal contém muitos proteoglicanos que apresentam cargas elétricas negativas sobrando na sua estrutura. Isso repele as proteínas plasmáticas que que também tem cargas elétricas negativas sobrando, como é o caso da maioria das proteínas plasmáticas, incluindo a albumina.

Mas mesmo assim, mesmo tentando barrar essas proteínas por tamanho e por repulsão elétrica, algumas albuminas, ainda conseguem passar por essa segunda barreira. E agora?

E agora a gente ainda tem uma terceira barreira de filtração. Essa terceira barreira é formada por uma camada de células epiteliais especializadas que envolvem os capilares glomerulares, e se inserem na membrana basal, chamadas de podócitos, pois apresentam pequenos pés, os pedicelos, que se originam do processo primário dessas células, que são tipo uns bracinhos dos podócitos. Esses pedicelos se entrelaçam com os pedicelos de outro podócito vizinho. Esses pés entrelaçados parecem, na verdade, os dedos de duas mãos que se entrelaçam e abraçam os capilares glomerulares.

-Essas células podiam chamar “dedócitos” né? Ou “digitócitos"?

Entre esses dedos, ou pedicelos, existem espaços chamados de fendas de filtração. Cada fenda é interligada por uma fina membrana que a gente chama de diafragma da fenda de filtração. Esse diafragma é constituído por várias proteínas que se associam a proteínas intracelulares dos podócitos.

Calma, não se assuste com todas essas proteínas, eu só tô mostrando que tem um monte mesmo, inclusive proteínas que ancoram os pedicelos na membrana basal. Mas claro que você não precisa decorar o nome de todas essas proteínas tá, nem eu sei de cor tudo isso.

Porém, não se esqueça que as fendas de filtração funcionam principalmente como uma barreira seletiva de tamanho, proteínas maiores, como a albumina, são barradas. Além disso, muitas proteínas presentes nas fendas de filtração, são carregadas com cargas elétricas negativas e, portanto, essas fendas também podem funcionar como uma barreira seletiva de cargas elétricas.

Na verdade, todas as barreiras que a gente explicou, funcionam como barreiras seletivas de tamanho e de cargas elétricas. Até mesmo as fenestras das células endoteliais dos capilares glomerulares, pois lembre-se que todas as células são revestidas por glicoproteínas formando o glicocálice da membrana plasmática, e essas glicoproteínas tem cargas elétricas negativas.

Assim, é graças as essas três barreiras de filtração que proteínas maiores com cargas elétricas negativas sobrando, ou seja, "despareadas", dificilmente serão filtradas em condições normais.

E só pra fixar o conteúdo na cabeça de vocês, observe aqui neste gráfico o efeito do tamanho das moléculas no processo de filtração. Quanto maior o peso molecular, que a gente mede em Daltons (Da, uma unidade de medida de massa das moléculas), menor será a razão entre a concentração dessa molécula no ultrafiltrado e no plasma.

-Como assim?

Pensa na água que é livremente filtrada através dessas barreiras, as concentrações de água dos dois lados da membrana de filtração tendem a se igualarem conforme a água vai sendo filtrada, e aí se eu dividir, por exemplo, 5 por 5, a razão vai ser igual a 1.

Então voltando aqui no gráfico, moléculas como a inulina, um tipo de polissacarídeo que a gente não consegue digerir, que tem um peso molecular de 5000 daltons (Da), podem ser filtradas livremente igual a água, e a razão filtrado/plasma pra essa molécula é igual a 1.

Mas à medida que o peso molecular aumenta, a filtração das moléculas dada pela razão filtrado/plasma, vai diminuindo chegando a próximo de zero, quando o peso molecular é chega a quase 70.000 daltons (Da), como é o caso da albumina. E lembre-se que não é só o tamanho que influencia a filtração de uma molécula, as cargas elétricas também. E aqui nesse gráfico a gente tem o efeito do tamanho e das cargas elétricas.

Percebam que pra moléculas com o mesmo tamanho, a filtração aumenta quando a molécula tem cargas elétricas positivas sobrando, e diminui quando a molécula tem cargas elétricas negativas sobrando, quando a gente compara com uma molécula neutra, isto é, que não tem nem carga positiva e nem negativa sobrando, todas as cargas estão pareadas, pra cada carga positiva tem uma carga negativa.

-Legal professora, então assim como as proteínas que tem cargas elétricas negativa, os íons que tem cargas elétricas negativas, ou seja, os ânions, eles também vão ser barrados, certo?

Na verdade, não. Presta atenção, que isso só vale pra moléculas grandes, com muitas cargas elétricas negativas na sua estrutura, como é o caso das proteínas. Os ânions, não são barrados, na verdade eles são filtrados livremente, assim como a água. Isso porque os ânions são moléculas bem pequenas, não dá nem pra comparar com o tamanho de um peptídeo ou uma proteína pequena, e além disso, eles apresentam poucas cargas elétricas negativas, uma ou duas cargas sobrando. Por isso, embora eles sejam carregados negativamente, eles são filtrados de boa, igual a água.

Dessa forma, tudo que for pequeno como água, como é o caso dos íons, além de outras substâncias como glicose e alguns peptídeos como alguns hormônios, são filtrados. Mas, não se esqueça que pra filtração ocorrer, deve existir alguma força pra mover todas essas substâncias que permeiam as barreiras de filtração, do plasma em direção ao espaço de Bowman.

No exemplo da filtração do café, a força que direciona o processo de filtração, é força gravitacional, é a gravidade que empurra as moléculas para baixo. Mas e no caso da filtração glomerular, qual a força que empurra as moléculas pro espaço de Bowman?

No próximo vídeo a gente responde essa pergunta, não perca!

Bom então resumindo tudo que a gente viu nesse vídeo, lembre-se que:

• Nem tudo é filtrado do plasma pra formar o ultrafiltrado no interior da cápsula de Bowman, no espaço de Bowman, células e moléculas grandes com muitas cargas elétricas negativas não são filtradas graças as barreiras de filtração.

• A primeira barreira é o endotélio, formado por uma camada de células endoteliais com fenestras. Essas fenestras funcionam como se forrem os buracos de uma peneira, filtrando as moléculas principalmente pelo tamanho, embora também possam filtrar as moléculas pelas cargas elétricas.

• A segunda barreira é a membrana basal, uma matriz extracelular especializada cheia de proteínas que selecionam o que pode passar ou não pelo tamanho e pelas cargas elétricas.

• E a terceira barreira é formada pelas fendas de filtração, ou seja, os espaços entre os pedicelos dos podócitos que abraçam os capilares glomerulares e se inserem na membrana basal. Essas fendas são interligadas pelo diafragma da fenda de filtração, o qual contém várias proteínas que selecionam o que pode passar ou não, principalmente pelo tamanho, embora também possam selecionar pelas cargas elétricas das moléculas.

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Bom, a gente vai ficando por aqui, qualquer dúvida, pode deixar aí nos comentários que a gente tenta responder, beleza? A gente se vê num próximo vídeo, abraço!

Sobre a autora

Mirian Ayumi Kurauti é apaixonada pela fisiologia humana, com uma trajetória acadêmica admirável. Ela se formou em Biomedicina pela Universidade Estadual de Londrina (UEL), fez mestrado e doutorado em Biologia Funcional e Molecular com ênfase em Fisiologia na Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP), e ainda atuou como pesquisadora de pós-doutorado na mesma instituição. Além disso, já lecionou fisiologia humana na Universidade Estadual de Maringá (UEM) e biologia celular na UEL. A sua última experiência como professora de fisiologia humana foi na Pontifícia Universidade Católica do Paraná (PUCPR). Fundadora da MK Educação Digital Ltda (MK Fisiologia), atualmente, Mirian é a mente criativa por trás de todos os conteúdos publicados nas redes sociais da empresa.

Apaixonada pela docência, Mirian adora dar aulas de fisiologia humana, mas de um jeito mais descontraído e se diverte muito ensinando. Ela está sempre buscando aprender algo novo não só sobre fisiologia, mas sobre qualquer coisa sobre a vida, o universo e tudo mais. Por isso, é uma consumidora compulsiva de conteúdos de divulgadores científicos. Nas horas vagas, você pode encontrá-la na piscina, treinando e participando de competições de natação. Para Mirian, a vida só tem graça, se ela tiver desafios a serem superados. Hoje, o seu maior desafio é ajudar o maior número de estudantes a entender de verdade a fisiologia humana, principalmente através de suas videoaulas publicadas no canal do YouTube MK Fisiologia.