Manejo renal de glucosa, calcio, fosforo y magnesio

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Nicolas Fantozzi. R1 UA2 Fisiología 
 
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Manejo renal de Glucosa, Calcio, Fosforo 
y Magnesio 
 
GLUCOSA: 
Este soluto se filtra libremente en el glomérulo, pero luego, se reabsorben grandes 
cantidades, de forma que en la orina solo aparecen normalmente muy bajas 
concentraciones. 
El Túbulo Contorneado Proximal es el encargado de reabsorber casi la totalidad de la 
carga de glucosa que se filtra, sobre todo en su primer segmento (S1). La glucosa restante 
es reabsorbida en segmentos más distales del TCP. A medida que la glucosa se reabsorbe 
en la parte inicial del TCP, disminuye su concentración en la luz tubular, cayendo a valores 
mucho menores que los del intersticio. Por lo tanto, la reabsorción se hace en contra del 
gradiente y esta debe ser activa para poder realizarse. 
La reabsorción se da por un Cotransporte de Na+/Glucosa (SGLT1, SGLT2) que se 
encuentra en la membrana apical de las células del túbulo contorneado proximal. Gracias 
al gradiente electroquímico del Na+, que se establece por la Bomba Na+/K+ basolateral, se 
impulsa el transporte contragradiente de la glucosa hacia el interior celular (Transporte 
activo secundario). 
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La captación de glucosa en el S1 está mediada por un trasportador (de baja afinidad, pero 
alta capacidad) llamado SGLT2, el cual es el encargado de la reabsorción del 90% de la 
glucosa y realiza el cotrasporte 1:1 de sodio: glucosa. Por otro lado, la captación de la 
glucosa a nivel del Segmento 3 (parte final del TCP) se da por un cotrasportador (de alta 
afinidad, pero baja capacidad) llamado SGLT1, este posee una estequiometria de 2:1 entre 
el sodio y la glucosa. 
Una vez en el interior celular, sale de ella por la membrana basocelular, a través de un 
transportador de glucosa llamado GLUT (que es independiente del sodio) y mueven a la 
glucosa por difusión facilitada. El GLUT2 se encuentra en el S1 y el GLUT1 en el S3. 
En condiciones normales el porcentaje de glucosa que se excreta es muy cercano al 0%, 
pero en condiciones que la glucosa en plasma supera el umbral, se empezaran a ver 
cantidades de glucosa en la orina. Este umbral es de aproximadamente 200mg/dl y a 
partir de este, la excreción de glucosa aumentara linealmente a medida que aumente su 
concentración en plasma. 
También, los SGLT muestran otra característica, que es la saturación. La tasa de 
reabsorción de glucosa puede alcanzar una meseta, que es el Transporte máximo o Tm 
(Aproximadamente de 400mg/min). A partir de este, los trasportadores no pueden 
responder a incrementos adicionales de la glucosa filtrada. Este se da de manera gradual y 
no de manera brusca. 
 
CALCIO: 
La concentración total del Calcio plasmático es 
aproximadamente de 8,8 a 10,6 mg/dl. Un 40% 
está unido a proteínas, principalmente a la 
albumina y este constituye la porción NO 
FILTRABLE. El 60% restante forma la porción 
FILTRABLE y este se conforma de dos 
fracciones; el 15% lo compone el Calcio único a 
aniones pequeños como carbonato, fosfato. Y 
el 45% restante es el Calcio ionizado (Ca2+), 
este es el que el cuerpo regula de forma 
estricta (Su concentración es de 4 a 5,2mg/dl 
aproximadamente). 
De la porción que se puede filtrar, los riñones 
absorben el 99%, especialmente en el Túbulo 
Contorneado Proximal, la Rama Ascendente Gruesa de Henle y el Túbulo Contorneado 
Distal. 
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Túbulo Contorneado Proximal: Se reabsorbe 
aproximadamente el 65% del calcio filtrado, por 
un proceso sin control hormonal. Prácticamente 
toda la reabsorción se da por la ruta 
paracelular. Cuando existe un voltaje 
transepitelial positivo en la luz, se favorece la 
reabsorción del calcio. 
La reabsorción pasiva de calcio depende en gran 
medida también, de la concentración luminal de 
este. A mayor concentración, más gradiente 
transepitelial y así, más reabsorción. Cuanto mayor sea la reabsorción de líquido a través 
del túbulo proximal, mayor es la concentración de calcio en la luz y mayor es su 
reabsorción. Por ejemplo, si comenzamos a ingerir una dieta rica en NaCl, la cual 
aumentaría el volumen extracelular y reduciría la reabsorción de agua y Na+, también se 
reduciría la reabsorción de Ca2+ y aumentaría su excreción urinaria. Lo que aumentaría el 
riesgo de desarrollar cálculos renales. 
Rama ascendente gruesa: Se reabsorbe 
cerca del 25% del calcio filtrado. La mayor 
parte de esta reabsorción se da por vía 
paracelular de forma pasiva impulsada por 
un voltaje positivo en la luz. 
Los diuréticos que actúan en este segmento 
(ej: Furosemida), inhiben la generación de 
este voltaje transepitelial positivo e 
imposibilitan la reabsorción del calcio. 
Túbulo Contorneado Distal: Se reabsorbe 
aproximadamente el 8% del calcio filtrado. 
Esta es una zona reguladora importante 
para la excreción de Calcio. En este, la 
reabsorción se hace por medio de una ruta 
transepitelial activa y consta de dos 
etapas; la primera por una entrada pasiva 
de Ca2+ a través de canales apicales 
favorecida por un gradiente 
electroquímico importante y la segunda 
por la salida del calcio de la célula por un 
intercambiador de Na+/Ca2+ y una bomba 
de Ca2+ ATPasa en la membrana basolateral. 
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Regulación: 
Hormona Paratiroidea (PTH): Es el regulador más importante para la reabsorción renal de 
calcio. Ejerce su acción a nivel del TCD incrementando la transcripción de los canales de 
calcio en la membrana apical e inhibiendo su endocitosis. 
Vitamina D: Aumenta la reabsorción del calcio a nivel de la nefrona distal, estimulando la 
transcripción de canales de calcio. 
Concentración plasmática de Ca2+: El Ca2+ extracelular se une a un receptor detector de 
Ca2+ en la membrana basolateral del Asa Ascendente Gruesa de Henle, lo que lleva a una 
disminución del potencial transepitelial positivo de la luz y da lugar a una disminución de 
la permeabilidad paracelular del Ca2+ produciendo una disminución en la reabsorción y 
aumento en su excreción. 
 
FOSFORO: 
Casi la mitad del fosfato plasmático total está en 
forma ionizada libre, el 40% está formando 
complejos con los cationes y aproximadamente el 
10% unido a proteínas. La forma ionizada es una 
de las formas de fosfato FILTRABLE y se divide en 
HPO42- (Fosfato divalente, 80%) y H2PO4- (Fosfato 
monovalente, 20%). La otra forma de fosfato 
FILTRABLE es la presente en pequeñas moléculas 
(unida a cationes). 
Si analizamos la Carga Filtrada de Fosforo, 
sabiendo que la concentración plasmática es 
aproximadamente 4,2 mg/dl y que solo se filtra el 
fosfato libre (2,1 mg/dl) y el unido a pequeñas 
moléculas (1,5 mg/dl) y que la Velocidad de 
Filtrado Glomerular es de 180 lt/día, los riñones 
filtran aproximadamente unos 7.000 mg de fosfato 
por día, a pesar de esto, la cantidad excretada es baja ya que los riñones reabsorben gran 
cantidad del fosforo filtrado. 
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Túbulo Contorneado Proximal: En este punto se reabsorbe del 80 al 95% del fosfato 
filtrado. Los segmentos más distales reabsorben cantidades despreciables, es así que solo 
se excretan del 5-20% de la carga filtrada. 
La mayor parte de reabsorción en este 
segmento se hace a través de la ruta 
transcelular. Los iones entran a la célula a 
través de la membrana apical mediante un 
transporte activo secundario impulsado por el 
gradiente electroquímico de Na+. Existen 3 
cotransportes de Na+/fosfato independiente, el 
más importante en el ser humano es el NaPi-IIc. 
Existe una excreción de fosfato incluso a valores 
normales de concentración de fosfato en 
plasma, lo que quiere a decir que la excreción se empieza a producir a valores plasmáticos 
fisiológicos. Así, pequeños incrementos en la concentración plasmática dan lugar a un 
aumento significativo de la excreción de fosfato. También existeun Tm para el fosfato que 
se da en concentraciones en límite superior de este. 
El Tm del fosfato renal es muy sensible a amplias variedades de estímulos, como 
hormonas y el equilibrio acido base. El regulador hormonal más importante es la PTH, que 
uniéndose a receptores PTH 1, inhibe la reabsorción de fosfato (estimula la endocitosis y 
la degradación en lisosomas de los cotransportadores NaPi y favoreciendo su excreción. 
También las grandes cantidades de fosfato en la dieta y la concentración aumentada en 
plasma pueden modular la reabsorción, inhibiéndola y aumentando su excreción. 
La acidosis metabólica es otra de las situaciones que puede inhibir al cotransportador, 
aumentando su excreción ya que el fosfato es el principal buffer del pH en la orina normal. 
 
 
 
 
 
 
 
 
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MAGNESIO: 
La mayor cantidad de los depósitos corporales 
totales de este catión se lo pueden encontrar en el 
hueso (mayor proporción) o dentro del 
compartimiento intracelular, sobre todo en 
musculo. Las concentraciones plasmáticas 
normales se encuentran dentro de rangos muy 
estrechos (1,8 a 2,2 mg/dl), y para que se 
mantengan dentro de este, la excreción renal 
cumple un papel muy importante. Casi el 30% de 
este total se encuentra unido a proteínas y el 70%, 
es filtrable, y se divide en dos componentes: Casi el 
10% forma complejos con diferentes aniones 
(como el fosfato, citrato, etc.) y el 60% está en 
forma libre ionizada (Mg2+). 
En condiciones fisiológicas, solo aparece cerca del 5% de la carga filtrada de este catión en 
orina ya que la mayor reabsorción se da a lo largo de la Rama Gruesa Ascendente de 
Henle. 
El Túbulo Contorneado Proximal solo 
reabsorbe cerca del 15% de la carga de 
magnesio filtrada, la gran proporción de agua 
que se reabsorbe en este segmento, provoca 
que aumenten considerablemente la 
concentración del catión en la luz, 
estableciendo así, un gradiente 
electroquímico y favoreciendo la reabsorción 
paracelular pasiva. 
La Rama Ascendente Gruesa de Henle, 
reabsorbe cerca del 70% de la carga filtrada y se da gracias al voltaje positivo en la luz. 
En el Túbulo Contorneado Distal, la reabsorción es predominantemente transcelular 
(Probablemente por el canal catiónico TRPM6), y es aproximadamente el 10% de la carga 
filtrada la cantidad de magnesio que se reabsorbe. Se cree que el mecanismo de expulsión 
a través de la basolateral se da por un intercambio Na-Mg. 
 
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Existen diferentes situaciones que pueden aumentar o disminuir la reabsorción de Mg2+; 
La PTH es la hormona más importante para su regulación, incrementa la reabsorción de 
Mg2+ a nivel del TCD. 
Los diuréticos de asa son capaces de deprimir el voltaje positivo en la luz del Asa 
Ascendente gruesa de Henle y disminuir, de esta manera, la reabsorción para celular 
pasiva del catión. Los diuréticos tiazidicos reducen la reabsorción de Mg2+ en el TCD por 
inhibición indirecta de la expresión de canales de Mg2+. 
La Hipermagnesemia (y la hipercalcemia) también afectan la absorción de magnesio, 
aumentando su excreción. Parece que los dos cationes actúan uniéndose al Receptor 
detector de Ca2+ (CaSR) en la membrana basolateral en la rama ascendente gruesa de 
Henle. En el caso de que existe Hipomagnesemia los riñones reducen mucho la fracción de 
excreción de Mg2+, esta respuesta esa dada por el aumento de reabsorción a nivel de la 
rama ascendente gruesa y del TCD. 
 
 
 
 
Bibliografía: 
- Boron, Walter F. & Boulpaep, Emile L. (2017) Fisiologia Medica. 3era Edición. España. Elsevier.