Purinerge Signalübertragung und tubuloglomerulärer Feedback

Im Bereich des juxtaglomerulären Apparats (JGA) nimmt die aus dem Nierenmark aufsteigende Pars recta des distalen Tubulus unmittelbaren Kontakt zu ihrem Ursprungsglomerulus auf. Hier finden sich in der Kontaktregion zwischen Tubulus und dem anliegenden extraglomerulären Mesangium spezialisierte Tubuluszellen, die sogenannten Macula-densa-Zellen. Die enge anatomische Kopplung zwischen Pars recta des distalen Tubulus und Glomerulus ist nicht nur eine anatomische Auffälligkeit, sondern auch von funktioneller Relevanz. So modulieren die tubu­lä­ren Macula-densa-Zellen den Tonus der afferenten Arteriole und damit der Filtration des betreffenden Neph­rons. Im Gegensatz zu multiplen sys­temischen Faktoren, die die GFR regulieren, handelt es sich hier um ein Kontrollsystem, das auf Ebene des einzelnen Nephrons zum Tragen kommt. So resultiert ein Anstieg der tubulären Salzkonzentration an den Macula-densa-Zellen in einer Kons­triktion der afferenten Arteriole und damit in einer Abnahme der GFR des betreffenden Nephrons. Diese tubuläre Modulation des Tonus der afferenten Arteriole, die gemeinhin als tubuloglomerulärer Feedback (TGF) bezeichnet wird (Thurau K, Klin Wochenschr 43:410-413, 1965), verhindert somit, dass es zu einer inadäquaten Salzbeladung weiter distal gelegener Abschnitte des Nephrons kommt, die über eine vergleichsweise geringe reabsorptive Kapazität verfügen. Der TGF dient somit letztlich der Stabilisierung der Salzausscheidung, in dem er stromabwärts der Macula densa gelegene Nephronabschnitte gegen den Einfluss von Änderungen im Filtrat und gegen Schwankungen der proximalen Resorption abschirmt.

Des Weiteren kontrollieren Macula-densa-Zellen die Reninsekretion der granulierten Zellen der afferenten Arteriole. Wie in einer eleganten in vitro Studie anhand des isoliert perfundierten JGA gezeigt werden konnte, führt eine Zunahme der Salzkonzentration an der Macula densa zu einer Suppression, eine Abnahme dagegen zu einer Stimulation der Reninsekretion (Skott O, Science 237:1618-1620, 1987).