Different sample preparation methods for glomerular morphological evaluation: to coat or not to coat? / Diferentes métodos de preparación de muestras para la evaluación morfológica glomerular ¿recubrir o no recubrir?

The renal glomerulus is coated by fenestrated endothelial cells and externally covered by specialized epithelial cells, known as podocytes. Scanning electron microscopy becomes an important and effective tool for its studies. Normally, samples destined for scanning microscopy are covered with a thin metallic layer. However, this step can be dispensed for some analyzes. We aimed to compare coated and uncoated samples for evaluation of the glomerular morphology of the Wistar rat kidney. Cortical region of the kidney of the 5month-old male Wistar rats were used. The fragments followed the routine procedure for scanning electron microscopy processing. Half of 10 fragments were coated with palladium gold and the remaining were not coated. Auriga Compact FIB - SEM scanning electron microscope was used to observe the samples. Different increases and voltages was evaluated. For the uncoated samples, when using voltages of 2 KV (or higher) a great charging was observed, impairing the use of such voltage. Thus, these samples were always observed under voltage of 0.5 KV. On the other hand, in the coated samples, the use of 2 KV was adequate. Almost as a consequence, in the coated samples, the podocyte structures were better characterized, generating better images. Inversely, in the uncoated samples, it was possible to visualize the desired structures and to detect the morphological characteristics of these. The results showed that it is possible to use kidney samples without previous coating to evaluate the glomerular morphology at the ultrastructural level, serving as a tool in the study of pathologies.

El glomérulo renal está recubierto por células endoteliales fenestradas y cubierto externamente por células epiteliales especializadas, conocidas como podocitos. La microscopía electrónica de barrido se convierte en una herramienta importante y efectiva para sus estudios. Normalmente, las muestras destinadas a microscopía de barrido se cubren con una capa metálica delgada. Sin embargo, este paso se puede dispensar para algunos análisis. El objetivo fue comparar muestras recubiertas y no recubiertas para evaluar la morfología glomerular del riñón de rata Wistar. Se utilizó la región cortical del riñón de ratas Wistar macho de 5 meses de edad. Se realizó el procedimiento de rutina para el procesamiento de microscopía electrónica de barrido. La mitad de 10 fragmentos se recubrieron con oro paladio y los restantes no se recubrieron. Se utilizó un microscopio electrónico de barrido SEM Auriga Compact FIB para observar las muestras. Se evaluaron diferentes aumentos y voltajes. Para las muestras no recubiertas, al usar voltajes de 2 KV (o más) se observó una gran carga, impidiendo el uso de dicho voltaje. Por lo tanto, estas muestras siempre se observaron a bajo voltaje de 0,5 KV. Por otro lado, en las muestras recubiertas, el uso de 2 KV fue adecuado. Como consecuencia, en las muestras recubiertas, las estructuras de los podocitos se caracterizaron mejor, generando mejores imágenes. Inversamente, en las muestras no recubiertas, fue posible visualizar las estructuras deseadas y detectar las características morfológicas de éstas. Los resultados mostraron que es posible utilizar muestras de riñón sin recubrimiento previo para evaluar la morfología glomerular a nivel ultraestructural, que sirve como una herramienta en el estudio de patologías.

Hydrochloride pioglitazone protects diabetic rats against podocyte injury through preserving glomerular podocalyxin expression / O cloridrato de pioglitazona protege ratos diabéticos contra a injúria aos podócitos por meio da preservação da expressão de podocalixina glomerular

Objective: We sought to test the effect of different dosages of pioglitazone (PIO) on the glomerular expression of podocalyxin and urinary sediment podocalyxin excretion and to explore the potential renoprotective mechanism. Materials and methods: Type 1 diabetes induced with streptozotocin (65 mg/kg) in 36 male Sprague-Dawley rats were randomly allocated to be treated with vehicle or 10, 20, 30 mg/kg/d PIO respectively for 8 weeks. Eight rats were enrolled in the normal control group. Results: At 8th week, rats were sacrificed for the observation of kidney injury through electron microscope. Glomerular podocalyxin production including mRNA and protein were determined by RT-PCR and immunohistochemistry respectively. Levels of urinary albumin excretion and urinary sediment podocalyxin, kidney injury index were all significantly increased, whereas expression of glomerular podocalyxin protein and mRNA were decreased significantly in diabetic rats compared to normal control. Dosages-dependent analysis revealed that protective effect of PIO ameliorated the physiopathological changes and reached a peak at dosage of 20 mg/kg/d. Conclusion: PIO could alleviate diabetic kidney injury in a dose-dependent pattern and the role may be associated with restraining urinary sediment podocalyxin excretion and preserving the glomerular podocalyxin expression. .

Objetivo: Buscamos testar os efeitos de diferentes doses de pioglitazona (PIO) sobre a expressão glomerular de podocalixina e sobre a excreção de podocalixina em células do sedimento urinário, além de explorar o potencial mecanismo de proteção renal. Materiais e métodos: O diabetes tipo 1 foi induzido em 36 ratos Sprague-Dawley machos com estreptozotocina (65 mg/kg). Os animais foram tratados apenas com o veículo, ou com 10, 20, 30 mg/kg/d de PIO por 8 semanas. Oito ratos foram colocados no grupo controle. Resultados: Na oitava semana, os ratos foram sacrificados para se observar a lesão renal em microscopia eletrônica. A produção de podocalixina glomerular, incluindo mRNA e proteína, foi determinada por RT-PCR e imuno-histoquímica, respectivamente. Os níveis urinários de albumina e podocalixina nas células do sedimento urinário e o índice de lesão renal estavam todos significativamente aumentados, enquanto a expressão glomerular da proteína podocalixina e do mRNA estava significativamente diminuída em ratos diabéticos comparados com o controle normal. A análise dos efeitos dose-dependentes revelou que o efeito protetor da PIO melhorou as mudanças fisiopatológicas e atingiu um pico na dose de 20 mg/kg/dia. Conclusão: A PIO pode melhorar a injúria renal de forma dose-dependente e este papel pode estar associado com a prevenção da excreção de podocalixina nas células do sedimento urinário e com a preservação da expressão glomerular de podocalixina. .

Renal corpuscles were protected from dichlorvos: induced morphological alterations in rats by antioxidant vitamins / Protección de corpúsculos renales ante alteraciones morfológicas inducidas por el diclorvos en ratas mediante el uso de vitaminas antioxidantes

Dichlorvos (DDVP), an organophosphorus pesticide is a volatile compound which enters the human body through oral, dermal and inhalational routes and is excreted via the kidney. This study assessed the effects of DDVP on the histology of the kidney. Twenty five male rats (75.05 ± 5.55 g) were divided into 5 groups of 5 rats per group as follows: Unexposed group, exposure to DDVP alone for 5 weeks, and 3 other groups exposed to DDVP for 5 weeks in addition to supplement with Vitamin E, vitamin C, and red palm oil (RPO). Rats were exposed to DDVP in poorly ventilated cardboard cages for 4 hours daily. On completion of exposure, rats were euthanized and tissue processed by routine paraffin wax method and stained with H&E. Morphological alterations monitored by histological and morphometric studies using the graticule and software packages. Data were analyzed with ANOVA and p<0.05 considered as significant. DDVP caused significant reduction (10%) in the maximum glomerular diameter and 18% reduction in the maximum width of the renal corpuscle when compared with unexposed rats. However, VTE, VTC, and RPO significantly elevated the maximum glomerular diameter by 21%, 22%, 23% the respectively. Similarly, VTE, VTC, and RPO significantly elevated the maximum width of the renal corpuscle by 17%, 19%, 20% respectfully. Glomerular tuft cellularity was neither affected by DDVP treatment nor by vitamin augmentation. Inhaled DDVP caused histological alterations in the microscopic anatomy of renal corpuscles of rat which was mitigated by vitamin supplementation. Data suggest involvement of prolonged DDVP use in the aetiology of renal failure.

El diclorvos (DDVP), un pesticidas organofosforado, es un compuesto volátil que entra en el cuerpo humano a través de la vía oral, dérmica y por rutas inhalación, excretándose por vía renal. Este estudio evaluó los efectos histológicos del DDVP sobre el riñón. Veinticinco ratas machos (75,05±5,55 g) se dividieron en 5 grupos de 5 ratas cada uno: grupo no expuesto, expuesto a DDVP durante 5 semanas, y otros 3 grupos expuestos a DDVP durante 5 semanas, suplementados con vitamina E (VTE), vitamina C (VTC) y aceite de palma roja (APR). Las ratas fueron expuestas a DDVP en jaulas de cartón con poca ventilación por 4 horas diarias. Al término de la exposición, las ratas se sacrificaron y el tejido fue procesado para inclusión en parafina y tinción con H&E. Las alteraciones morfológicas se evaluaron mediante estudios histológicos y morfométricos utilizando retículas y software. Los datos se analizaron con la prueba ANOVA considerado un p<0,05 como significativo. El DDVP causó una reducción significativa (10%) en el diámetro máximo glomerular y ancho máximo del copúsculo renal (18%), en comparación con las ratas no expuestas. Sin embargo, el diámetro máximo glomerular fue significativamente elevado con VTE, VTC y APR en 21%, 22% y 23%, respectivamente, así como para el ancho máximo del corpúsculo renal por 17%, 19% y 20%, respectivamente. La celularidad de la red glomerular no fue afectada por el DDVP ni aumentó con el tratamiento de vitamina. El DDVP inhalado provocó alteraciones histológicas en la anatomía microscópica de los corpúsculos renales de rata, las que fueron mitigadas por la suplementación de vitamina. Los datos sugieren relación entre la exposición prolongada a DDVP y la etiología de la insuficiencia renal.

Glomerulonefritis fibrilar: Una rara forma de enfermedad glomerular por depósitos organizados / Fibrillary glomerulo-nephritis: A rare form of glomerular disease with organized deposits

Se describe el caso de una mujer de 67 años de edad que consultó por debilidad y astenia, constatándose proteinuria de rango nefrótico y dislipemia. Se realizó punción para biopsia renal, la que se analizó por microscopia óptica, inmunofluorescencia y microscopia electrónica de transmisión. El análisis ultra-estructural reveló la existencia de depósitos fibrilares organizados, rectos, no ramificados, cuyo espesor osciló entre 15 y 20 nm. Dichas fibrillas ópticamente se veían como una expansión mesangial discretamente nodular, ligeramente PAS positiva, rojo Congo negativa y débilmente positiva para IgG. El diagnóstico fue glomerulonefritis fibrilar. Las enfermedades glomerulares por depósitos organizados pueden exhibir superposición sindrómica e histopatológica. Por tal motivo, resulta de importancia una primera separación entre aquellas rojo Congo positivas o negativas, siendo en este último caso la microscopia electrónica de transmisión la que diferencia dos entidades: la glomerulonefritis fibrilar y la glomerulonefritis inmunotactoide. Esta diferencia se apoya no sólo en las características ultraestructurales, sino en sus características clínicas. La glomerulonefritis inmunotactoide muestra una fuerte asociación con procesos linfoproliferativos, a diferencia de lo que ocurre con la glomerulonefritis fibrilar.

We describe the case of a 67 year-old female who presented weakness and fatigue. Laboratory data showed nephrotic level of proteinuria and dyslipidemia. A renal biopsy was performed, and studied by light microscopy, immuno-fluorescence and electron microscopy. Ultra-structural analysis revealed the existence of organized fibrillary deposits, straight and without ramifications, the thickness of which ranged from 15 to 20 nm. These fibres were identified, by light microscopy, as slightly nodular mesangial expansions PAS positive, Congo red negative and weakly positive for IgG. Given the above findings, the diagnosis was fibrillary glomerulonephritis. Glomerular lesions with organized deposits may exhibit syndromic and pathological overlap. For this reason it is important to initially discriminate between positive and negative Congo red deposits, using, in the latter case, transmission electron microscopy to distinguish between immuno-tactoid and fibrillary glomerulonephritis. This differentiation relies not only on ultrastructural features, but on different clinical characteristics. Unlike what happens with fibrillary glomerulonephritis, the immuno-tactoid shows a strong association with lymphoproliferative processes.

Low-Intensity physical activity beneficially alters the ultrastructural renal morphology of spontaneously hypertensive rats

INTRODUCTION AND OBJECTIVE: Kidney disorders can cause essential hypertension, which can subsequently cause renal disease. High blood pressure is also common among those with chronic kidney disease; moreover, it is a well-known risk factor for a more rapid progression to kidney failure. Because hypertension and kidney function are closely linked, the present study aimed to observe the beneficial effects of low-intensity physical activity on structural and ultrastructural renal morphology and blood pressure in normotensive and spontaneously hypertensive rats. METHOD: Male Wistar-Kyoto rats and spontaneously hypertensive rats were randomly allocated into four groups: sedentary or exercised Wistar-Kyoto and sedentary or exercised spontaneously hypertensive rats. The exercise lasted 20 weeks and consisted of treadmill training for 1 hour/day, 5 days/week. RESULTS: The exercised, spontaneously hypertensive rats showed a significant blood pressure reduction of 26 percent. The body masses of the Wistar-Kyoto and spontaneously hypertensive strains were significantly different. There were improvements in some of the renal structures of the animals treated with physical activity: (i) the interdigitations of the proximal and distal convoluted tubules; (ii) the basal membrane of the proximal and distal convoluted tubules; and (iii) in the basal membrane, slit diaphragm and pedicels of the glomerular filtration barrier. The spontaneously hypertensive rats also showed a decreased expression of connexin-43. CONCLUSION: Physical exercise could be a therapeutic tool for improving kidney ultrastructure and, consequently, renal function in hypertensive individuals.

Alterações ultra-estruturais do glomérulo na pré-eclâmpsia / Ultrastructural glomerular alterations in preeclampsia

Objetivos: identificar as alterações ultra-estruturais glomerulares em pacientes com pré-eclâmpsia grave, assim como avaliar a evolução destas lesões e sua relação com o momento de realização da biópsia renal. Métodos: dentre as 72 gestantes com síndrome hipertensiva que se submeteram à biópsia renal no puerpério, em 39 o material obtido mostrou-se adequado para exame à microscopia eletrônica de transmissão, assim distribuídas: 25 eram portadoras de pré-eclâmpsia pura e 14 tiveram diagnóstico de pré-eclâmpsia superposta à hipertensão arterial crônica. As apresentações morfológicas estiveram representadas por rim normal, edema das células endoteliais, expansão do mesângio, interposição mesangial, depósitos subendoteliais e fusão dos pés dos podócitos. Resultados: As alterações mais freqüentes nos dois grupos foram os depósitos subendoteliais e a fusão dos pés dos podócitos. O edema da célula endotelial ocorreu em 84 por cento das pacientes com pré-eclâmpsia pura e 92,9 por cento das pacientes com pré-eclâmpsia superposta. Não foi observada associação entre a gravidade da doença e a intensidade do edema da célula endotelial. Verificou-se tendência de interposição mesangial em pacientes biopsiadas após o sétimo dia pós-parto. A fusão dos podócitos apresentou associação significativa com a proteinúria de 24 horas. Conclusões: as alterações glomerulares citadas representam um espectro de lesões complexas e dinâmicas que, em conjunto, constituem as características ultra-estruturais da pré-eclâmpsia, que não deve, pois, ser identificada somente pela presença do edema da célula endotelial.

Revisäo: Proliferaçäo das células podoitárias - evidências pró e contra / Revision: podocytes proliferation - evidency forward and against

Os podócitos säo elementos celulares fundamentais para a integridade estrutural e fisiológica dos glomérulos, estando envolvidos em várias de suas funçöes. COnstituem-se algumas vezes no alvo primário de muitas agressöes ao glomérulo, no que pode resultar em doenças renais agudas ou crônicas. Sua locaizaçäo anatômica, extracapilar, dificulta o estudo de suas propriedades, o que tem retardado o conhecimento sobre se estascélulas säo permanentes (pós-mitóticas) ou estáveis, capazes de reingressar no ciclo celular, se devidamete estimuladas. No presente trabalho,m realiza-se revisäo cr1tica da literatura, agrupando os trabalhos quetêm documentado evidências pró e contra a proliferaçäo de células podicitárias

Structure of the Bufo arenarum kidney: renal corpuscle, neck segment and proximal tubule

The structural organization of the renal corpuscle (RC), ciliated neck segment (NS) and the proximal tubule (PT) were studied in the toad, Bufo arenarum, by means of light and transmission electron microscopy. The ciliated neck segment and the proximal tubule are located in the dorsolateral zone of the kidney, while the distal tubules are located in a ventromedial zone. RC are found between these two zones. The glomerular filter apparatus consists of the podocyte epithelium, a basement membrane, a subendothelial space and an endothelium. The podocyte emits cytoplasmatic processes extending over the surface of the glomerular capillaries. These processes divide into further processes ending in expansions known as pediceles. The basement membrane consists of a lamina rara externa and a rather thin lamina densa, while the subendothelial space contains collagen fibers and slender cytoplasmic processes of the mesangial cells. NS are composed of ciliated cells with a characteristic location of the mitochondria. The PT consists of prismatic cells with a dense luminal brush border of long microvilli and numerous apical vesicles. The basal cell membrane is increased by small infoldings. One characteristic structure of the cytoplasm is the presence of lipid droplets. The cytological structure of PT cells can be considered as an adaptation for the reabsorption of organic materials

Ultrastructural alterations in glomerulophathy associated with hydatidosis in sheep

En el presente trabajo se investigaron las alteraciones ultraestructurales en el glomérulo renal de ovejas con hidatidosis. Utilizando microscopía electrónica de transmisión, fueron examinadas muestras renales de 39 ovejas, 34 de ellas con hidatidosis y 5 sin la parasitosis. Adicionalmente, fue realizado un estudio bioquímico a través de dosaje sérico de creatinina, úrea, proteínas totales y albumina. Las alteraciones ultraestructurales identificadas fueron la presencia de depósitos densos mesangiales, subendoteliales e intramembranosos; proliferación de células mesangiales con áreas de esclerosis segmentaria e interposición de células mesangiales con formación de neo-membrana. Durante el estudio bioquímico se observó un aumento significativo de proteínas totales séricas en el grupo experimental en relación con el de control. El estudio demostró que la glomerulonefritis asociada a hidatidosis en ovinos puede ser clasificada en 4 categorías: lesiones mínimas, glomerulonefritis mesangial, glomerulonefritis segmentaria y focal, y glomerulonefritis membranoproliferativa, siendo predominantemente proliferativa y mesangial

Ultraestructure of the cortical segments of the nephron in guinea pig: cavia porcellus

Los segmentos corticales del nefron de cavia porcellus, están formados por glomérulos; tubos contorneados proximal y distal. Las capas parietal y visceral de la cápsula de Bowman son fácilmente identificables en el microscopio electrónico de transmisión. Los podocitos pueden estar relacionados con el coeficiente de ultrafiltración urinario y regulación de la filtración glomerular. Las células mesangiales presentan una posible función de secreción de renina, que actúa en la regulación de la presión arterial. Las células epiteliales que revisten los tubos contorneados proximales, presentan características ultraestructurales que reflejan la resorción de agua, sales y electrolitos

Morfometria do glomérulo renal em populaçäo näo branca do Estado do Rio de Janeiro / Morfometry of renal glomerulus in population non-white fo Rio de Janeiro State

Por serem täo escassas as informaçöes obtidas tanto na literatura nacional quanto na internacional, o presente trabalho visa demonstrar a grande variabilidade morfológica do glomérulo renal humano. Os resultados obtidos foram baseados na análise de 338 das 500 fotografias de microscopia eletrônica de varredura (scaning) correspondentes a 10 pares de rins de populaçäo näo branca do Estado do Rio de Janeiro. Sobre estas fotografias foram executadas 351 mensuraçöes. Para que pudéssemos alcançar oobjetivo acima exposto foi necessária uma metodologia especializada. Na obtençäo das amostras de glomérulos renais para a análise da microscopia eletrônica de varredura (scanning), foram escolhidos cinco pontos fundamentais, de onde foram retiradas amostras do parênquima com grande quantidade de glomérulos. Estas amostras foram denominadas de "a" até "e" e abrangem toda a superfície do parênquima renal. Para o estudo da morfometria dos glomérulos fotografados, foram obtidos o raio interno (RI), o raio externo (R2) e o raio médio (Rm), medidos com uma régua milimetrada. Fornecemos ao computador os dados anteriores relacionados, ordenados e introduzidos de forma tabular. Com estes dados foram criadas expressöes matemáticas, cujos componentes foram substituidos pelos valores encontrados, o que pode ser facilmente comprovado com um exame minucioso do esquema tabular anexo

Morfometria do glomerulo renal humano em microscopia eletrônica de varredura (Scanning) após injecâo de resina poliéster: estudo antropológico em populacâo negróide brasileira / Morphometry of the human renal glomerulus in electronic microscopy scanning after a polyester resine injection

Foram estudados 10 pares de rins humanos retirados de cadaveres pertencentes a uma etnia antropologicamente definida: NEGROS. foram realizadas 351 (trezentos e cinquenta e uma) mensuraçöes glomerurales com o auxílio de uma régua milímetrada, de alta precisäo. Para a morfometria renal, avaliamos como o auxílio de um paquímetro de 0,01 cm. de precisäo, os seguintes parâmetros: comprimento do rim; largura do polo superior, largura do polo inferior e espessura do rim, após o que foram pesados em balança com precisäo de 5 (cinco) gramas. Para o ensaio metodológico foi usada a resina denominada Resapol T208 que nos permitiu concluir que, para um enchimento adequado do glomérulo, säo necessários de 5 a 8 ml. de resina. Os cálculos matemáticos foram feitos com auxílio de microcomputador, marca Prológica, com um programa intitulado Supercalc 3. Documentaçäo de microscopia eletrônica de varredura foi feita em aparelho de fabricaçäo japonesa, marca Hitachi, S-450, HSM-2D, operando com 25KV e 5MA. Nossas investigaçöes permitem concluir que a superficie e o volume estimados do glomérulo renal no negro responde com uma média de 22734,83 u2 e 3000693.00 u3 respectivamente

Glomerulonefritis membranoproliferativa (GNMP): correlaciones clínico-patológicas y terapéuticas / Membranoproliferative glomerulonephritis: clinical-pathological and therapeutic correlations

La GNMP, una entidad crónica y progresiva, frecuente en niños y adultos, produce insuficiencia renal terminal en un número significativo de pacientes. Estudios inmunohistopatológicos permiten distinguir las variedades 1 y 2 y posiblemente una tercera, cuyas manifestaciones clínicas particularmente en el niño menor son indistinguibles y en algunos enfermos semejan una GN difusa aguda de etiología estreptocócica o un síndrome nefrótico idiopático. En estos casos se requieren determinaciones seriadas del complemento sérico (C3 y C4) y biopsia renal para el diagnóstico diferencial clínico y tipificación histológica. Debido a su progresividad, se han ensayado numerosos regímenes terapéuticos. En la actualidad, los estudios que demuestran la participación de las plaquetas y de las células mononucleares en el proceso destructivo glomerular proporcionan un trasfondo racional para el empleo de medicaciones inhibidoras de la agregación y activación plaquetaria (aspirina y dipridamol) y antiinflamatorios de alta potencia como la prednisona. Estas substancias, usadas en conjunto diariamente y en forma alternada, respectivamente, en regímenes prolongados (3 a 5 años o más) e iniciados a los pocos meses de hecho el diagnóstico parecen haber logrado un control efectivo de la progresión de la glomerulopatía sin grandes efectos nocivos debidos al tratamiento. Su uso combinado ha aumentado significativamente la sobrevida de pacientes pediátricos y adultos en series clínicas publicadas recientemente. Es nuestra convicción que el tratamiento combinado descrito (aspirina-dipridamol-prednisona) es la terapia de elección en la GNMP independientemente de su tipo histológico y que otros tratamientos o la ausencia de este no es justificable