Histología del Sistema Urinario y Reproductor

Sistema Urinario

Barrera de Filtración Glomerular

Barrera que ha de atravesar una molécula del plasma para llegar al espacio luminal urinario. Consta de cuatro elementos:

• Endotelio vascular: Capilares fenestrados sin diafragma. Capa discontinua.
• Lámina basal del endotelio: Capa continua.
• Lámina basal de la capa visceral (podocitos): Capa continua.
• Epitelio visceral de podocitos: Capa discontinua. Presenta ranuras de filtración con diafragma proteico.

Las láminas basales se superponen y forman la membrana basal glomerular, compuesta por tres capas:

• Lámina rara externa: Contigua a los pedicelos de los podocitos. Contiene heparánsulfato (polianiones).
• Lámina rara interna: Contigua al endotelio. Contiene heparánsulfato (polianiones).
• Lámina densa: Superposición de las láminas densas de podocito y endotelio. Rica en colágeno tipo IV.

Esta estructura posee una carga eléctrica negativa, funcionando como un filtro por tamaño y carga eléctrica. Permite el paso de moléculas menores de 70.000 daltons (aproximadamente 3,6 nm). Presenta menor permeabilidad a aniones por repulsión eléctrica, lo que le confiere un papel crítico en la filtración.

Mutaciones en el colágeno IV se asocian al Síndrome de Goodpasture y de Alport, causando hematuria y proteinuria. Mutaciones en el gen de la nefrina (componente del diafragma de las ranuras de filtración) causan el Síndrome Nefrótico Congénito.

Células Mesangiales Intraglomerulares

Asociadas a los capilares glomerulares y a los podocitos.

• Sintetizan la matriz mesangial. Son abundantes en retículo endoplasmático, Golgi y mitocondrias. Poseen centrosoma. Aportan consistencia estructural.
• Capacidad contráctil: Abundantes filamentos de actina. Regulan el flujo sanguíneo.
• Capacidad proliferativa: Participan en los procesos de renovación celular.
• Capacidad fagocítica: Degradan la membrana basal glomerular con residuos acumulados. Tienen un papel crítico en la limpieza.

Células de los Túbulos Renales (Tipos Morfológicos)

Células de Tipo I

Pobres en orgánulos. Células muy planas, formando un epitelio muy delgado. Sin microvellosidades ni interdigitaciones con células vecinas. Localizadas en las ramas ascendente y descendente de nefronas de asa corta.

Células de Tipo II

Abundantes orgánulos. Células más altas con microvellosidades cortas. Alto grado de interdigitación. Localizadas en la rama descendente de las nefronas de asa larga.

Células de Tipo III

Pocos orgánulos y pocas microvellosidades. Células de altura intermedia entre las tipo I y tipo II. Sin interdigitaciones con células vecinas. Localizadas en la rama descendente de las nefronas de asa larga.

Células de Tipo IV

Células bajas con pocos orgánulos. Sin microvellosidades ni interdigitaciones. Presentes en nefronas de asa larga, específicamente en la zona de curvatura y rama ascendente.

Células Principales de Túbulos y Conductos Colectores

Tipo celular más abundante. Pocos orgánulos, se tiñen débilmente (células claras). Microvellosidades cortas y repliegues basales poco desarrollados.

• Mitocondrias pequeñas dispersas por todo el citoplasma.
• Función principal: Reabsorción de Na⁺ y agua, y secreción de K⁺.
• Presentan un cilio primario apical que actúa como sensor del flujo y contenido del líquido.
• Contienen canales acuosos (AQP-2) cuyo contenido es variable.
• Son dependientes de la hormona antidiurética (ADH) o vasopresina, producida en el hipotálamo y secretada en la neurohipófisis.

Células Intercalares de los Túbulos y Conductos Colectores

Menor número que las células principales. Presentan muchas mitocondrias y citoplasma denso (células oscuras). Microvellosidades cortas en la superficie apical y repliegues basales desarrollados.

Implicadas en procesos de secreción de H⁺ y HCO₃^-. Existen dos tipos funcionales:

• Células alfa (α): Secretan H⁺. Aumentan el pH de la sangre y disminuyen el pH del líquido luminal.
• Células beta (β): Secretan HCO₃^-. Disminuyen el pH de la sangre y aumentan el pH del líquido luminal.

Tienen un papel importante en la regulación del pH.

Vías Urinarias

Epitelio de las Vías Urinarias

Presente en toda la vía urinaria, a excepción de la porción final de la uretra. Es un epitelio especializado en contactar con un medio hiperosmótico y pH no fisiológico (4,8-7,5). Es impermeable a sales y agua.

En estado distendido, el epitelio presenta tres capas de células aplanadas-cúbicas:

• Células basales (diploides).
• Células intermedias (tetraploides).
• Células apicales (octaploides).

Hay un incremento progresivo del tamaño celular desde la base a la superficie.

Las células apicales son octaploides, de gran tamaño y frecuentemente binucleadas. Su membrana plasmática apical está especializada: engrosada de modo irregular, forma placas rígidas. Las zonas no engrosadas (minoritarias) actúan como bisagras. Presentan invaginaciones no redondeadas (debido a la rigidez) llamadas vesículas fusiformes, que están en continuidad con el exterior.

En estado no distendido, las células se estiran y aumenta el grosor del epitelio.

Aparato Reproductor Masculino

Testículo

Órgano par localizado en el escroto, fuera de la cavidad abdominal (órgano genital externo). La espermatogénesis requiere una temperatura de 34-35ºC.

Estructura del Testículo

• Escroto: Epitelio plano poliestratificado con queratina. Tejido conjuntivo colágeno (lámina propia). Tejido muscular (cremáster). La contracción del cremáster acerca los testículos al abdomen, produciendo una subida de temperatura.
• Túnica vaginal: Extensión del peritoneo abdominal.
• Túnica albugínea: Cápsula conjuntiva densa gruesa. Genera tabiques que definen lóbulos. Cada lóbulo contiene 1-4 túbulos seminíferos y tejido conjuntivo intersticial.

Células de Sertoli

Células de sostén. Células cilíndricas con prolongaciones apicales y laterales. Tienen función endocrina.

Ocupan toda la altura del epitelio seminífero. Sostienen y mantienen a las células espermatogénicas. Forman la barrera hematotesticular.

Células Espermatogénicas

Se dividen y se diferencian a espermatozoides. Se dividen por meiosis. Están organizadas en capas con distinto grado de maduración.

• Las células madre precursoras (espermatogonios) se localizan en la base del epitelio.
• La fase final del proceso de maduración (espermátidas) se localiza en la parte apical.
• La meiosis ocurre en la zona intermedia.

La maduración está asociada a las células de Sertoli, siendo esta interacción imprescindible para la meiosis. La duración de la espermatogénesis es de aproximadamente 74 días.

Espermatogénesis

Proceso de producción de espermatozoides en los túbulos seminíferos. Ocurre en contacto con las células de Sertoli. Consta de tres fases:

Fase Espermatogónica

Las células madre espermatogónicas se dividen por mitosis, dando lugar a espermatogonias. Una parte permanece en estado de células madre y otra parte se diferencia a espermatocitos primarios. La citocinesis es incompleta, formando puentes intercelulares que permiten una diferenciación sincrónica y asociaciones celulares.

Fase Espermatocítica

Los espermatocitos primarios desarrollan la meiosis. La primera división meiótica da lugar a espermatocitos secundarios (con recombinación). La segunda división meiótica da lugar a espermátidas (células haploides, n).

Fase de Espermiogénesis

Las espermátidas se diferencian a espermatozoides. Implica una especialización citoplásmica.

Espermiogénesis

Supone la diferenciación de espermátidas a espermatozoides. Las espermátidas permanecen unidas a las células de Sertoli a través de puentes intercelulares. Ocurren cambios citoplásmicos intensos en cuatro fases:

Fase de Golgi

Los gránulos proacrosómicos del Golgi generan la vesícula proacrosómica en el polo anterior. Migración de los centríolos hacia el polo posterior y formación del axonema.

Fase de Casquete

Extensión de la vesícula acrosómica, formando el casquete o capuchón acrosómico que cubre la mitad anterior del núcleo.

Fase de Acrosoma

Desarrollo del flagelo, que contacta con la luz del túbulo. Condensación y alargamiento del núcleo. Desplazamiento del citoplasma hacia el polo posterior. Los microtúbulos se ordenan a los lados del núcleo. Los centríolos se unen al núcleo, formando la pieza de conexión. Concentración de mitocondrias en la parte basal del flagelo, formando la pieza intermedia de la cola del espermatozoide.

Fase de Maduración

Reducción drástica del citoplasma, generando cuerpos residuales que son fagocitados por las células de Sertoli. Los puentes intercelulares permanecen en el cuerpo residual. Separación de la célula de Sertoli y liberación del espermatozoide en el lumen del túbulo.

Estructura del Espermatozoide

Cabeza del Espermatozoide

Contiene el núcleo y el acrosoma.

Núcleo

Cromatina muy condensada, no se distingue el nucléolo. La envoltura nuclear rodeada por el acrosoma carece de poros nucleares; sí hay poros en la parte no cubierta. La cara externa del núcleo está fusionada con la membrana del acrosoma. El polo posterior es cóncavo (fosita de implantación) y se sitúa en el límite con el cuello o pieza de conexión.

Acrosoma

Vesícula aplanada que cubre los 2/3 anteriores del núcleo. La cara externa del acrosoma está fusionada con la membrana plasmática. Es un tipo especial de lisosoma con un papel clave en la fertilización del óvulo femenino.

Cola del Espermatozoide

Consta de cuatro regiones:

Cuello o Pieza de Conexión

Situado justo detrás de la cabeza, de aproximadamente 2 µm de longitud. Contiene el centriolo proximal adosado al núcleo, restos del centriolo distal, el inicio del axonema y mitocondrias. En el polo posterior cóncavo del núcleo se originan las nueve fibras densas externas, que se disponen periféricamente al resto de los elementos del cuello y se extienden hasta la pieza intermedia.

Pieza Intermedia

A continuación del cuello, de aproximadamente 7 µm de longitud. Presenta una fila de mitocondrias dispuestas de forma helicoidal justo debajo de la membrana. Las fibras densas externas se disponen longitudinalmente alrededor del axonema, por dentro de la capa de mitocondrias. Hay una pequeña condensación de citoplasma al final de la pieza intermedia, formando el anillo.

Pieza Principal

A continuación de la pieza intermedia, de aproximadamente 40 µm de longitud y menos de 1 µm de diámetro. Posee una vaina fibrosa formada por dos fibras longitudinales unidas entre sí por prolongaciones concéntricas (a modo de costillas). La vaina fibrosa se localiza debajo de la membrana y rodea las fibras densas que, a su vez, rodean al axonema.

Pieza Terminal

Parte final de la cola, de aproximadamente 5 µm de longitud y menos de 0,25 µm de diámetro. Compuesta exclusivamente por el axonema rodeado por la membrana celular. En la parte más distal, los microtúbulos del axonema se disocian y disminuyen su número.

Células de Leydig

Células intersticiales poliédricas grandes, productoras de testosterona. Se encuentran en estrecho contacto con los vasos sanguíneos.

Presentan núcleo excéntrico con 1-2 nucléolos. La superficie celular es irregular con prolongaciones que se interdigitan con las de las células vecinas. Existen uniones gap entre células de Leydig vecinas.

Poseen características citológicas de células productoras de esteroides: retículo endoplasmático liso (REL) desarrollado, abundantes mitocondrias con crestas tubulares, gotitas lipídicas, lisosomas y gránulos de lipofucsina. Es característico de estas células la presencia de cristales de Reinke, estructuras alargadas compuestas de material proteico.

Epitelio del Epidídimo (Pseudoestratificado)

Compuesto por dos tipos celulares: células principales altas con estereocilios y células basales.

• Células basales: Células indiferenciadas con capacidad de proliferación.
• Células principales: Responsables de la maduración de los espermatozoides. Presentan invaginaciones apicales, cuerpos multivesiculares y lisosomas. Poseen RER perinuclear y Golgi muy desarrollado, implicados en la secreción de productos para la maduración (glicerfosfocolina, ácido siálico, glucoproteínas y esteroides). También realizan reabsorción de líquido que no fue absorbido en los conductillos y fagocitosis de cuerpos residuales no fagocitados por las células de Sertoli. Fagocitan espermatozoides que degeneran en el conducto si no son eyaculados (aproximadamente cada 4 semanas).

Próstata

Glándula anexa de mayor tamaño. Rodea la confluencia del conducto eyaculador en la uretra. Compuesta por 30 a 50 glándulas túbulo-alveolares dispuestas en tres capas concéntricas:

• Capa mucosa interna.
• Capa submucosa intermedia.
• Capa periférica (contiene las glándulas prostáticas principales).

Presenta abundante músculo liso entre las glándulas, lo que facilita la liberación de la secreción en la uretra prostática durante la eyaculación (constituye el 15-30% del líquido eyaculado).

El epitelio tiene altura variable (cilíndrico, cúbico, plano simple, pseudoestratificado) dependiente de la actividad.

La secreción prostática es dependiente de la testosterona y contiene: fosfatasa ácida prostática, fibrinolisina, ácido cítrico y serín-proteasa. Esta secreción mejora las condiciones para la movilidad, supervivencia y transporte de espermatozoides en la fecundación. También tiene una función de protección, impidiendo el paso de microorganismos desde la uretra (contribuye a la menor incidencia de infecciones urinarias en hombres). Pueden formarse concreciones prostáticas.

Glándulas Bulbouretrales o de Cowper

Glándulas de pequeño tamaño (aproximadamente 1 cm) localizadas detrás de la uretra membranosa. Tienen estructura túbulo-alveolar con epitelio prismático.

Producen una secreción mucosa con pH alcalino que forma el líquido preseminal. Este líquido lubrica y neutraliza la acidez de la uretra antes de la eyaculación, y neutraliza la acidez de la vagina. Puede contener espermatozoides residuales.

Pene

Piel del Pene

Piel fina sin folículos pilosos. Epidermis estratificada con estrato córneo, crestas epidérmicas y papilas dérmicas pronunciadas. Dermis con abundantes fibras musculares lisas y sin adipocitos. La vascularización (arterias y venas) presenta bajo grado de interrelación con el tejido conjuntivo denso extradérmico, facilitando el deslizamiento.

Presenta glándulas sebáceas y sudoríparas dispersas. En la zona anterior (glande), la piel se repliega formando el prepucio. La cara interna del prepucio presenta glándulas sebáceas especiales que forman una secreción llamada esmegma.

Modificación a nivel del extremo anterior (glande): Epidermis con capa de queratina más fina, mayor contenido de melanina, sin glándulas sebáceas ni sudoríparas, y apenas dermis. El cuerpo esponjoso llega a la zona basal de la dermis. Contiene gran cantidad de nervios sensitivos y receptores sensoriales (alta sensibilidad), como los bulbos terminales de Krause y los corpúsculos de Meissner.

Cuerpos Cavernosos del Pene

Presentan numerosos espacios vasculares limitados por endotelio, llamados senos cavernosos. Forman un sistema laberíntico de espacios vasculares intercomunicados, rodeados por trabéculas formadas por fibroblastos, colágeno y fibras musculares lisas. Las trabéculas contienen fibras nerviosas y capilares sanguíneos que nutren a sus elementos.

La sangre llega al cuerpo cavernoso por la arteria profunda, situada en el centro. Puede fluir en tres direcciones:

• Por las anastomosis arteriovenosas: Va directa a las venas eferentes de la túnica albugínea sin pasar por los senos cavernosos. No hay erección.
• Hacia las arterias helicíneas o helicoidales: Requiere la relajación del músculo liso de estas arterias y de las trabéculas. La sangre llega a los senos cavernosos, que se llenan (aumento del volumen y turgencia). Esto causa un aumento de presión sobre las venas (paso de 10-20 mm Hg a 100-120 mm Hg), cerrando el drenaje venoso. Este proceso, que lleva a la erección, está determinado por la inervación vegetativa parasimpática y mediado por la producción de óxido nítrico.
• Hacia las arteriolas pequeñas: Va a los capilares que nutren a los elementos que forman las trabéculas.

Aparato Reproductor Femenino

Ovarios

Órganos responsables de la formación de óvulos (ovogénesis). Presenta diferencias respecto a la espermatogénesis:

• Las oogonias u ovogonias (células madre diploides precursoras de gametos) se dividen por mitosis solo hasta el 2º trimestre de la fase prenatal. Se generan 3-5 x 10⁶ oogonias.
• Todas se diferencian a oocitos primarios; desaparecen las células madre.
• Los oocitos primarios inician la división meiótica, pero se interrumpe en el diplotene de la profase I. Esta paralización dura hasta la maduración sexual (pubertad).
• Hay una degeneración del 90% de los oocitos primarios; al nacimiento quedan aproximadamente 4 x 10⁵.
• El desbloqueo ocurre en la pubertad de forma individual y cíclica. Solo un oocito primario es desbloqueado cada 28 días. La paralización de la meiosis puede durar entre 14 y 50 años.
• Los ovocitos completan la primera división meiótica en el ovario, con citocinesis asimétrica, dando lugar a un ovocito secundario y un cuerpo polar (que degenera). El ovocito secundario conserva las reservas citoplásmicas.
• Se inicia la segunda división meiótica, pero se interrumpe nuevamente en la metafase II.
• La salida del ovario (ovulación) ocurre en este estado.
• La segunda división meiótica solo se completa si hay fecundación. Sin fecundación, el ovocito degenera.

A lo largo de la vida reproductiva (ciclo menstrual), se producen unos 400 óvulos. El resto degenera por un proceso llamado atresia.

Folículos Ováricos

Estructuras que contienen y nutren al ovocito en desarrollo.

Folículos Primarios

Se diferencian células conjuntivas del estroma alrededor del folículo (tejido conjuntivo fusocelular), formando una vaina conjuntiva por fuera de la lámina basal: la teca folicular, con dos capas:

• Teca folicular interna: Próxima a la lámina basal. Diferenciación de células conjuntivas fusocelulares a células secretoras (seudoepiteliales). Producen andrógenos (equivalentes a las células de Leydig), que son transformados en estrógenos en las células granulosas. Presentan características citológicas de células productoras de esteroides y alto contenido de receptores para la hormona luteinizante (LH). Desarrollan una red capilar, indicando actividad endocrina.
• Teca folicular externa: Capa externa compuesta por fibroblastos, colágeno y células musculares lisas.

Folículos Secundarios (Antrales)

Su desarrollo es dependiente de hormonas hipofisarias (FSH y LH). Ocurre proliferación de la capa granulosa (aumento de estratos) e incremento de su actividad de síntesis (desarrollo de RER y Golgi). Aparecen los cuerpos de Call-Exner, acúmulos de GAG y proteoglucanos liberados al espacio intercelular (líquido folicular).

La acumulación de líquido en el espacio intercelular disminuye la cohesión celular y forma un espacio intercelular único: el antro folicular. Estos folículos se denominan antrales o secundarios.

Continúa la síntesis de hormonas esteroideas. El mantenimiento de la proliferación de las células granulosas y la síntesis de líquido folicular incrementan el diámetro del folículo y el volumen del antro. Se forma una gran cavidad central con forma de luna rodeada de capas de células granulosas.

El máximo grosor de la capa granulosa se encuentra en la zona donde se localiza el oocito. Microvellosidades del ovocito y de las células granulosas atraviesan la zona pelúcida, estableciendo uniones tipo gap. Esta estructura se denomina disco prolígero (o cúmulo oóforo) y contiene las células granulosas con relación directa con el oocito.

Las células del disco prolígero que se mantienen unidas al oocito después de la ovulación forman la corona radiante.

El oocito deja de aumentar de tamaño. Hay un desarrollo paralelo de la teca folicular interna y externa. La duración de esta fase es de aproximadamente 4 días (entre los días 3 y 7 del ciclo).