Patrones histológicos de lesión glomerular
Al evaluar una biopsia renal debemos seguir un proceso sistemático que nos impida pasar por alto lesión en alguno de los cuatro compartimentos. Decidir el sitio primario de la lesión no es una tarea fácil: lesiones en una parte de la nefrona afectan las restantes. Podemos tener una lesión vascular que al avanzar el proceso terminará por afectar glomérulos, interstico y túbulos; o la lesión puede empezar en glomérulos, lo que llevará a lesiones en las restantes estructuras histológicas. Cada compartimento presenta cuadros histopatológicos más o menos característicos que guían al patólogo en la tarea de determinar el sitio primario de lesión.
La mayoría de patrones morfológicos de lesión renal no se corresponden con una única enfermedad. Además de las características morfológicas necesitamos datos clínicos, inmunofluorescencia y, en muchos casos, microscopía electrónica para clasificar más precisamente las alteraciones histológicas renales.
Patrones de lesión glomerular
Las lesiones glomerulares pueden ser focales (sólo en algunos glomérulos) o difusas (en todos o casi todos los glomérulos), y segmentarias (sólo parte del glomérulo) o globales (todo el glomérulo). El primer paso en la evaluación de las alteraciones glomerulares es determinar la extensión de la afectación.
Los glomérulos pueden presentar esclerosis que lo compromete globalmente; cuando esto ocurre puede ser imposible determinar la causa del daño. Los glomérulos esclerosados debido a isquemia adoptan un patrón característico de retracción y colapso del penacho (PAS positivo) rodeado por tejido fibrótico (PAS negativo) (Figura 1). Algunas veces puede evidenciarse restos de una semiluna, o restos de necrosis o de depósitos inmunes en paredes capilares no completamente esclerosadas, lo que puede orientar a una glomerulonefritis como causa de la esclerosis glomerular.
Figura 1. Glomérulo globalmente esclerosado con esclerosis de origen isquémica. Los restos de material del penacho se ven más intensos con las coloraciones de PAS (izquierda) y de plata-metenamina (derecha) por contener abundante colágeno tipo IV. El tejido fibroso que lo rodea prolifera desde la cápsula y es negativo, o débilmente positivo, con el PAS y la plata porque contiene un colágeno diferente, predominantemente de tipo I. (PAS, y plata-metenamina, X300).
La esclerosis focal y segmentaria es una lesión relativamente frecuente y producida por múltiples causas. Sólo cuando hay hallazgos clínicos de glomerulopatía y se descartan otros patrones de lesión glomerular, puede diagnosticarse como una enfermedad específica: glomeruloesclerosis focal y segmentaria. Esta lesión puede, o no, acompañarse de depósitos hialinos (Figura 2); la importancia de este tipo de depósitos respecto a la patogénesis es incierta (ver el capítulo de Glomeruloesclerosis focal y segmentaria). Cuando esta lesión no se asocia a una expresión clínica de glomerulopatía o se asume que es secundaria a lesiones vasculares o túbulo-intersticiales, quizá deberíamos llamarla de otra manera, como, por ejemplo, cicatriz glomerular.
Figura 2. Glomérulo con esclerosis segmentaria (parte superior izquierda). Aún se observan segmentos con arquitectura conservada. Note pequeños segmentos hialinos (magenta con el PAS, flecha) en la parte izquierda del penacho; corresponden a proteínas y otros componentes sanguíneos extravasados. (PAS, X400).
Dentro de las lesiones de glomeruloesclerosis focal y segmentaria hay varios aspectos morfológicos que se verán en el capítulo respectivo, pero aquí mencionaremos dos muy particulares en los que la lesión adopta un patrón característico: la "tip lesión" (que podríamos traducir, aunque no suena muy elegante: "lesión de la punta") y la lesión glomerular colapsante. En la primera, la lesión compromete sólo el polo tubular del penacho y puede evidenciarse simplemente como una adherencia de las paredes capilares a la cápsula de Bowman justo en el sitio de origen del túbulo proximal, o como un segmento hialino con hipertrofia de podocitos o células espumosas (Figura 3). La segunda es una lesión con un muy característico colapso, global o segmentario, del penacho glomerular, acompañado de una marcada hipertrofia e hiperplasia de podocitos (Figura 4).
Figura 3. Segmento de esclerosis y adherencia a la cápsula de Bowman justo en el dominio "tip" del penacho, es decir, en la punta correspondiente al polo urinario (flechas) (aunque aquí no se identifica perfectamente la salida del túbulo proximal). Está lesión se ha asociado con una GEFyS de un curso menos agresivo. (Tricrómico de Masson, X400).
Figura 4. Colapso del penacho glomerular casi globalmente. Note la pérdida de luces capilares y la proliferación de células epiteliales viscerales (podocitos). En ocasiones la proliferación es tan intensa que puede llenar el espacio de Bowman y confundirse con una semiluna epitelial. La lesión colapsante puede ser global o segmentaria. (Plata-metenamina, X400).
Glomerulonefritis proliferativa endocapilar
Es un aumento del número de células que ocluye parcial o completamente las luces capilares. Las células que proliferan son endoteliales, mesangiales y células que infiltran desde la sangre: leucocitos. El aspecto es de glomérulos grandes, con penacho expandido, luces capilares difíciles de ver o pequeñas, con marcado aumento de células que tienen núcleos de tamaño y formas variables (Figuras 5 y 6). Cuando la inflamación es severa puede haber necrosis del penacho evidenciada por cariorrexis (fragmentación de núcleos), fibrina (material amorfo, eosinofílico con la H&E, o rojo, por la fuschina, con el tricrómico) y destrucción de paredes capilares (evidenciada mejor con la tinción de plata) (Figura 7). Este patrón de lesión indica una GN aguda.
Figura 5. Proliferación celular global con aumento notorio del tamaño glomerular; hay pérdida de luces capilares y núcleos con aspecto variable en forma y tamaño, sugiriendo que hay varios tipos de células proliferando. En muchos casos la proliferación mesangial contribuye a que se acentúe la lobulación del glomérulo. (H&E, X400).
Figura 6. Severa proliferación celular que obstruye las luces capilares (endocapilar). Abundantes polimorfos en el penacho: exudativa. Este aspecto es sugerente de GN post-infecciosa. (H&E, X600).
Figura 7. GN proliferativa endocapilar con un segmento de necrosis (entre las flechas) que es eosinofílico (rosado), se acompaña de fragmentos de núcleos (cariorrexis) y de polimorfos. En estas lesiones hay ruptura capilar y se asocian frecuentemente a proliferación extracapilar. (H&E, X600).
La hipercelularidad endocapilar es una verdadera glomerulonefritis (GN) y cuando es difusa suele ser debida a GN post-infecciosa, nefritis lúpica o GN membranoproliferativa. La GN proliferativa focal (usualmente segmentaria) suele deberse a: nefritis lúpica, nefropatía IgA, vasculitis, endocarditis bacteriana u otras infecciones crónicas.
Gran cantidad de polimorfos en el penacho se conoce como GN exudativa y es sugestiva de GN post-infecciosa o de GN membranoproliferativa (Figura 6).
Glomerulonefritis membranoproliferativa
Este término se refiere a un patrón de lesión con muchas etiologías, en la cual, como su nombre implica, hay proliferación (endocapilar y/o mesangial) y engrosamiento de las paredes capilares ("membrano") por depósitos inmunes o de complemento subendoteliales o por algún otro tipo de alteración subendotelial (entre el endotelio y la membrana basal). Es frecuente que, debido al aumento de matriz o células mesangiales, se acentúen los lóbulos del penacho capilar, dando un aspecto lobulado (también ha sido llamada GN lobular) (Figuras 7b y 7c). En algunos textos este patrón se le llama también GN mesangiocapilar, aunque este término no es el más adecuado ya que en muchos casos la hipercelularidad no es sólo mesangial sino también endocapilar. Este patrón suele producirse en GN de más tiempo de evolución que en el caso de GN proliferativa endocapilar, es decir, en procesos "subagudos" (ver en el capitulo correspondiente a GN membranoproliferativa).
Figura 7b. GN membranoproliferativa. Note el aspecto lobulado, el aumento de la celularidad, principalmente mesangial, y, donde pueden verse bien, el engrosamiento de las paredes capilares. En este casos hay un aspecto muy característico, fácil de diagnosticar el patrón, sin embargo, a veces, es más sutil, más difícil, y requeriremos de la ayuda de la tinción de plata para ver el engrosamiento subendotelial o los dobles contornos (tricrómico de Masson, X400).
Figura 7c. GN membranoproliferativa. Aqui la lobulación es menos notoria que en la imagen anterior. Note los dobles contornos, algunos de ellos señalados por las flechas (plata-metenamina, X400).
Glomerulonefritis proliferativa extracapilar
Es el aumento de la celularidad en el espacio de Bowman por proliferación de las células que recubren su cápsula. Esta lesión es llamada semiluna (en inglés: "crescent"). Por definición debe haber al menos dos capas de células para llamarse proliferación extracapilar (Figuras 8, 9 y 10). Debe diferenciarse de la proliferación de podocitos, que en algunos casos puede producir un aspecto de semiluna. Las células que proliferan son epiteliales y células inflamatorias mononucleadas que han migrado. Pueden acompañarse, o no, de proliferación endocapilar. Con frecuencia está asociada a necrosis del penacho o a ruptura de paredes capilares glomerulares. Cuando hay destrucción de la cápsula de Bowman pueden producirse granulomas periglomerulares, que no indican enfermedad granulomatosa (Figura 10). Este patrón de lesión usualmente se desarrolla en semanas (subaguda) y con frecuencia se presenta clínicamente como una GN rápidamente progresiva.
Figura 8. Proliferación celular extracapilar. Note como el penacho está colapsado en el centro de la microfotografía. Hay un espacio claro entre el penacho y la proliferación extracapilar (semiluna). Las flechas verdes marcan la cápsula de Bowman y las flechas azules el borde interno, en el espacio de Bowman, de la semiluna epitelial. Esta proliferación está formada por células del epitelio parietal y células inflamatorias mononucleares. (H&E, X400).
Figura 9. Penacho comprimido, en el centro del glomérulo, por una densa proliferación celular que ocupa todo el espacio de Bowman circunferencialmente. Las flechas señalan la ruptura de la paredes capilares, un fenómeno frecuentemente asociado a la proliferación extracapilar.(Plata-metenamina, X300).
Figura 10. En este caso la proliferación extracapilar esta llevando a la proliferación de colágeno, lo que se evidencia por la trama de fibras que son positivas con la tinción de plata: flechas verdes (también se evidencian fácilmente con el tricrómico). Las lesiones en este estadio son llamadas semilunas fibroepiteliales. Cuando toda la semiluna se ha reemplazado por tejido fibroso y no quedan células grandes de aspecto epitelial, la llamamos semiluna fibrosa. En la microfotografía también se evidencia una zona de destrucción de la cápsula de Bowman: flecha roja. (Plata-metenamina, X300).
La proliferación extracapilar puede verse en cualquiera de las GN proliferativas endocapilares o puede encontrase como una proliferación extracapilar pura. En este último casos suele ser una vasculitis de pequeños vasos (Granulomatosis de Wegener, poliangeitis microscópica, Churg-Strauss), una GN extracapilar idiopática, o encontrase en la enfermedad anti-membrana basal glomerular.
El término glomerulonefritis extracapilar ("crescentic glomerulonephritis") es generalmente usado para referisrse a las GN con semilunas en más del 50% de glomérulos. No es una enfermedad específica, sino, una manifestación de daño glomerular severo causado por muchos factores etiológicos.
Proliferación celular mesangial
La hipercelularidad mesangial tiene un amplio rango, desde la más leve, difícil de evidenciar sin análisis de histomorfometría (por ordenador) hasta la más severa en la que hay distorsión y lobulación marcada del penacho (Figuras 11 y 12). En muchas ocasiones se acompaña de incremento en la matriz mesangial extracelular (Figura 13). Puede ser producida por varios mecanismos y puede ser una respuesta inespecífica a muchas agresiones glomerulares. En muchos casos se evidencian depósitos inmunes en el mesangio. Este patrón de lesión puede encontrarse en nefritis lúpica (clase II), nefropatía IgA, enfermedad de cambios mínimos (y su posiblemente relacionada: nefropatía IgM), glomeruloesclerosis focal y segmentaria, algunos casos de glomerulopatia membranosa, las poco frecuentes y poco entendidas nefropatía C1q y GN mesangial con depósitos de C3, GN post-infecciosa en resolución, etcétera.
Figura 11. En este glomérulo podemos ver proliferación celular en diferentes áreas mesangiales. Consideramos proliferación cuando hay más de 3 núcleos de células por área mesangial. Las flechas marcan áreas con aumento de la celularidad, en este caso leve. (H&E, X400).
Figura 12. Igual que en la foto anterior, podemos evidenciar proliferación celular limitada a los tallos mesangiales, respetando las zonas capilares periféricas y sin obstrucción de sus luces, aunque se ven disminuídas. A diferencia de la anterior, en esta foto vemos un severo incremento de la celularidad, lo que puede dar un aspecto lobulado al penacho. Observe la relativa homogenidad de la forma y tamaño de los núcleos y compare con la proliferación endocapilar de las Figuras 5 y 6. (H&E, X400).
Figura 13. Con las tinciones que resaltan la matriz mesangial (plata y PAS) se hace notorio el incremento de los componentes extracelulares del mesangio que generalmente acompañan a la hipercelularidad mesangial. Incremento puro de la matriz puede verse en algunos tipos de lesión glomeruilar. (PAS, X400).
Expansión mesangial sin hipercelularidad
La expansión de la matriz mesangial (producción mesangial de proteínas de la matriz extracelular) es una respuesta a muchas agresiones contra el glomérulo. También se evidencia espansión mesangial acelular cuando hay depósitos patológicos de proteínas o sustancias circulantes: glomerulopatía fibrilar/inmunotactoide, amiloidosis, enfermedad por depósito de cadenas ligeras o pesadas, diabetes mellitus.
Cuando hay disrupción de la matriz mesangial
con dilatación capilar (microaneurismas), la lesión es llamada:
mesangiolisis, y se evidencia más frecuentemente
en síndrome hemolítico urémico, diabetes e hipertensión
maligna (Morita T, et al. Mesangiolysis: an update. Am J Kidney Dis.
1998;31:559-73 [PubMed
link]).
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Alteraciones de la membrana basal glomerular (MBG)
La MBG puede alterarse por mecanismos inmunes o no inmunes. La transformación membranosa, vista en la GN membranosa primaria o secundaria, es la reacción de la MBG a depósitos subepiteliales (entre la MBG y la célula epitelial visceral). Estos depósitos generan la producción de material que trata de rodearlos produciendo proyecciones perpendiculares de la membrana basal: "spikes" (Figura 14).
Figura 14. La reacción de la MBG a los depósitos subepiteliales se manifiesta como proyecciones perpendiculares a la membrana basal en su parte externa: "spikes", evidenciados con la tinción de plata (flechas). Los depósitos inmunes (no visibles aqui) están entre los spikes. (Plata-metenamina, X1000).
Los depósitos subendoteliales inducen extensión circunferencial, o migración, de células mesangiales (interposición mesangial) que genera síntesis de material similar al de la membrana basal. Este material neoformado se ubica entre la célula endotelial y el depósito o la célula mesangial interpuesta. Así, se forma un doble contorno de la membrana basal, siendo el contorno interno el neosintetizado (Figuras 15 y 16).
Figura 15. Este caso corresponde al de una GN membranoproliferativa tipo I. Hay proliferación celular e imágenes en doble contorno (flechas). (Plata-metenamina, X400).
Figura 16. Múltiples y extensos depósitos subendoteliales. Los depósitos inmunes son positivos con el colorante fuschina usado en la coloración de tricrómico. El doble contorno se forma debido a síntesis de material similar al de la MBG entre la célula endotelial y los depósitos. (Tricrómico de Masson, X400).
Este patrón de lesión se encuentra, clasicamente, en la GN membranoproliferativa, pero también puede encontrarse en la nefritis lúpica, en las crioglobulinemias y en algunas enfermedades en las que no se evidencian depósitos inmunes subendoteliales: microangiopatía trombótica y glomerulopatía crónica del injerto (Figura 17).
Figura 17. Glomérulo de un riñón trasplantado con glomerulopatía crónica del injerto. Los dobles contornos encontrados en esta alteración glomerular (flechas) no están causados por depósitos inmunes subendoteliales. Tampoco se encuentra en estos casos proliferación celular. (Plata-metenamina, X400).
En la MBG también pueden evidenciarse depósitos organizados como en amiloidosis (Figura 18) y glomerulopatía fibrilar/inmunotactoide.
Figura 18. Depósitos acelulares en intersticio. La tinción de rojo congo demostró positividad para amiloide. A la izquierda vemos el color anaranjado que da la tinción, pero la verdadera positividad se manifiesta por la birrefringencia verde manzana cuando se utilizan los lentes de luz polarizada (derecha). (Rojo congo, X200, a la izquiera con luz convencional y a la derecha con luz polarizada).
Adelgazamiento difuso de la MBG: enfermedad de membranas basales delgadas. Irregularidad y multilaminación de la MBG: síndrome de Alport. Estas dos enfermedades actualmente tienden a agruparse con el nombre de Nefropatías del colágeno tipo IV.
Engrosamiento difuso de la MBG: diabetes mellitus, hipertensión.
Los cambios isquémicos en el penacho glomerular pueden evidenciarse por retracción y aspecto arrugado y plegado de la pared capilar glomerular; cambio también evidenciable en basales tubulares.
Patrones inmunopatológicos
También es importante el patrón de depósitos de inmunoglobulinas y fracciones del complemento en la inmunofluorescencia. Se observan depósitos lineales en la pared capilar glomerular en la enfermedad anti-MBG (Figura 19a) e, inespecíficamente, IgG en diabetes mellitus (Figura 19b). Se evidencian depósitos parietales granulares en la GN membranoproliferativa (subendoteliales) (Figura 20a), en la GN post-infecciosa (subepitelilaes) (Figura 20b) y en la GN membranosa (subepiteliales e intramembranosos) (Figura 20c).
Figura 19a. Positividad lineal para IgG demostrada por inmunofluorescencia. Las paredes capilares se ven bien demarcadas por una línea continua, lisa. Este tipo de patrón se observa en la enfermedad anti-MBG (como el caso de la imagen, en la que también se ve una semiluna comprimiendo el penacho) y en la DM, siendo en este último caso una positividad inespecífica por atrapamiento de IgG. (Inmunofluorescencia para IgG, Ac. anti-IgG humana marcado con fluoresceina, microscopio de fluorescencia, X400).
Figura 19b. Positividad "pseudolineal" para IgG en diabetes mellitus. Corresponde a atrapamiento inespecífico (Inmunofluorescencia para IgG, Ac. anti-IgG humana marcado con fluoresceina, microscopio de fluorescencia, X400).
Figura 20a. Positividad granular para IgG, con un típico patrón subendotelial: como cintas (en este caso gruesas) lisas hacia su parte externa, y más irregulares u onduladas en su parte interna. Puede verse en GN membranoprliferativa o en otras enfermedades autoinmunes o en GN C3. Este caso corresponde a nefritis lúpica (Inmunofluorescencia para IgG, Ac. anti-IgG humana marcado con fluoresceina, microscopio de fluorescencia, X400).
Figura 20b. Positividad granular para C3 en un caso de GN postinfecciosa. Los gránulos se ven aqui gruesos y espaciados, un patrón descrito como en "bultos y jorobas" ("bumps and humps" or "lumpy-dumpy"), tradicionalmente asociados con GN post-infecciosa (Inmunofluorescencia para C3, Ac. anti-C3 humana marcado con fluoresceina, microscopio de fluorescencia, X400).
Figura 20c. Positividad granular para IgG, con gránulos gruesos y en algunas paredes un patrón "reticular", muy característico de depósitos subepiteliales. La imagen corresponde a un caso de GN membranosa (Inmunofluorescencia para IgG, Ac. anti-IgG humana marcado con fluoresceina, microscopio de fluorescencia, X400).
Los depósitos mesangiales son granulares y se pueden encontrar en nefropatías IgA, IgM y C1q, en GN mesangial C3, en nefritis lúpica, en GN post-infecciosa en resolución, etcétera.
Figura 21. Positividad para IgA en áreas mesangiales en un caso de nefropatía IgA. Observe que no se dibujan las paredes capilares, sólo se ve una positividad que dibuja áreas irregulares que corresponden al mesangio. (Inmunofluorescencia para IgA, Acs. anti-IgA humana marcados con fluoresceina, microscopio de fluorescencia, X400).
Combinaciones de patrónes inmunopatológicos se pueden encontrar en enfermedades por depósitos de complejos inmunes como el lupus.
También es importante la negatividad para depósitos inmunes, como en la enfermedad de cambios mínimos o en la GN extracapilar pauciinmune, que, por definición, no tienen depósitos de inmunoglobulinas o de fracciones del complemento, o estos son débiles.
El tipo de inmunoglobulina, fracción del complemento o cadena ligera que se deposite es también importante en el diagnóstico diferencial.
Figura 22. En algunos casos pueden encontrarse depósitos de Igs o complemento en tubulo-intersticio, usualmente en nefritis lúpica y muy escepcional en otras enfermedades. Este caso corresponde a una biopsia de paciente con nefritis lúpica (Inmunofluorescencia para IgG, Ac. anti-IgG humana marcado con fluoresceina, microscopio de fluorescencia, X400).
Microscopía electrónica
La ultraestructura ayuda a determinar características muy importantes en la definición de enfermedades glomerulares y en su diagnóstico diferencial.
La localización de depósitos electrón densos (generalmente inmunes) con respecto a la MBG: subepiteliales, subendoteliales, intramembranosos, mesangiales (Figuras 23 a 25).
Figura 23. Depósitos electron-densos subepiteliales en GN membranosa (flechas). Note también las proyecciones de material similar a la membrana basal rodeando los depósitos. ME, aumento original, X6.000.
Figura 24. Depósitos subendoteliales en GN membranoproliferativa (flechas rojas). Note también un segmento capilar con doble contorno. ME, aumento original, X6.000.
Figura 25. Depósitos electron-densos mesangiales, en un caso de nefropatía IgA (flechas). ME, aumento original, X6.000.
El aspecto de los podocitos y de sus procesos podocitarios es uno de los aspectos importantes en la evaluación ultraestructural. Entre las alteraciones más frecuentes está el borramiento o fusión de procesoso podocitarios; esta alteración puede verse en cualquier causa del síndrome nefrótico, pero, es una carcaterística diagnóstica muy útil en enfermedad de cambios mínimos (CGM) (Figura 26).
Figura 26. Pérdida completa de procesos podocitarios (borramiento o "fusión"). La flecha azul marca un área de desprendimiento (pérdida) del podocito. ME, aumento original, X8.000.
Las características de la membrana basal: adelgazamiento difuso (membrana basal delgada) (Figura 27), irregularidades, multilaminación y fragmentación (enfermedad de Alport) (figura 28), engrosamiento difuso (diabetes mellitus) (Figura 29) y otras alteraciones son aspectos claves en el diagnóstico ultraestructural.
Figura 27. Adelgazamiento difuso de membranas basales glomerulares. El aspecto delgado, homogéneo, sugiere la alteración, sin embargo, es necesario hacer medición de su espesor y, por su puesto, correlacionar con la clínica: este hallazgo no necesariamente significa "enfermedad". ME, aumento original, X4.000.
Figura 28. Membrana basal glomerular muy irregular, con áreas de adelgazamiento y zonas muy engrosadas en un caso de enfermedad de Alport. ME, aumento original, X10.000.
Figura 29. Engrosamiento difuso de la membrana basal glomerular (observe el resultado de la medición de su espesor) en un caso de diabetes mellitus; este cambio, aunque inespecífico, puede ayudar en el diagnóstico de nefropatía diabética temprana. ME, aumento original, X10.000.
Las figuras de mielina de la enfermedad de Fabry, las caracetrísticas microfibrillas de la glomerulopatía fibrilar y los microtúbulos de la inmunotactoide, etcétera, son ejemplos de hallazgos ultraestructurales específicos para el diagnóstico de otras enfermedades glomerulares.
Ver la sección: Microscopía electrónica en biopsias renales.