Glomerular permeability: In vivo tracer studies with polyanionic and polycationic ferritins

Glomerular permeability: In vivo tracer studies with polyanionic and polycationic ferritins. The influence of molecular charge on glomerular permeability to the globular ferritin molecule in vivo was investigated. Mice (Charles River CD strain) and rats (Munich-Wistar strain) were injected intravenously either with native anionic ferritin or various cationized derivatives with different isoelectric points (pI) and the kidneys were examined by electron microscopy. Native anionic ferritin was almost completely restricted from entry into the glomerular filter at the level of the endothelium and subendothelial layer of the glomerular basement membrane (GBM). Cationized derivatives penetrated the filter in increasing amounts depending on the pI of the tracer. Regardless of charge, all molecules that filtered through the lamina densa of the GBM and reached the subepithelial layer were completely restricted from entry into the urinary space at the level of filtration slits and appeared in phagosomes present in podocytes. Reduction of arterial pressure or cessation of renal blood flow did not influence the movement of ferritin molecules into the GBM. The results are consonant with physiological studies indicating charge dependent restriction of polyanion transport by the mammalian glomerulus. These tracer studies, in conjunction with cytochemical and biochemical evidence for the presence of polyanionic glycoproteins in the glomerular filter, suggest that glomerular restriction of plasma proteins occurs in part by a process similar to that which excludes negatively charged macromolecules in polyanionic gel systems.Perméabilité glomérulaire: Études in vivo à l'aide de ferritines polyanioniques et polycationiques comme traceur. L'influence de la charge moléculaire sur la perméabilité glomérulaire à la molécule de ferritine a été étudiée in vivo. Des souris et des rats Munich-Wistar ont reçu, par voie intraveineuse, soit de la ferritine anionique naturelle soit divers dérivés cationiques ayant divers points isoélectriques (pI). Les reins ont été examinés en microscopie électronique. L'entrée de la ferritine naturelle anionique dans le filtre glomérulaire est bloquée au niveau de l'endothélium et de la couche sous-endothéliale de la membrane basale du glomérule (GBM). Les dérivés cationiques pénètrent le filtre en quantité croissante en fonction du pI du traceur. Indépendamment de la charge, toutes les molécules qui filtrent à travers la lamina densa du GBM et atteignent la couche sous-épithéliale sont bloquées au niveau des fentes de filtration, ne passent pas dans l'espace urinaire et apparaissent dans des phagosomes présents dans les podocytes. La diminution de la pression artérielle ou l'interruption du débit sanguin rénal n'influencent pas le mouvement des molécules de ferritine dans le GBM. Ces résultats sont en accord avec les travaux physiologiques qui indiquent une restriction du transport des polyanions, par le glomérule de mammifère, dépendante de la charge. Ces études de traceurs ainsi que les preuves cytochimiques et biochimiques de la présence de glycoprotéines polyanioniques dans le filtre glomérulaire, suggèrent que la restriction du passage glomérulaire des protéines plasmatiques est en partie réalisée par un processus similaire à celui qui exclue les macromolécules chargées négativement dans les systèmes de gels polyanioniques