Herzlich willkommen beim Histo-Trainer zur Niere! In diesem Video wiederholen wir als erstes kurz die Gliederung des Organs in Mark und Rinde mit den Nephronen als kleinste renale Baueinheit. Und danach schauen wir uns die lichtmikroskopisch erkennbaren Strukturen der Niere in der Standard-H.E.-Färbung einmal genauer an. Wirf auch gerne einen Blick in unsere AMBOSS-Kapitel zur Niere und den tubulären Transportprozessen, um die biochemischen und physiologischen Zusammenhänge zu wiederholen! Ok, beginnen wir mit der eigentlichen Funktionseinheit der Niere - dem Nephron. Es besteht aus einem kugelförmigen Nierenkörperchen und drei großen Tubulusabschnitten: nämlich dem proximalen, dem intermediären und dem distalen Tubulus. Jedes Nephron steht mit einem Sammelrohr in Verbindung, das schließlich an einer Nierenpapille in einen Nierenkelch mündet. Du kannst dir merken, dass die Nierenkörperchen aller Nephrone in der Nierenrinde liegen, wohingegen die meisten Tubulusabschnitte im Nierenmark zu finden sind. Je nach Position der Nierenkörperchen in der Rinde unterscheidet man oberflächliche Nephrone von juxtamedullären, also marknahen, Nephronen. Die Nierenrinde ist am unfixierten makroskopischen Präparat immer deutlich dunkler als das hellere Nierenmark. Das liegt daran, dass die Rinde viel stärker durchblutet wird, was ja insofern Sinn macht, weil die Nierenkörperchen in der Rinde eine Blutfilterungsfunktion haben. Zur Nierenrinde, man nennt sie synonym oft auch Rindenlabyrinth, zählen histologisch zwei Bereiche: Zum einen die direkt unter der Kapsel liegenden Anteile; und zum anderen die zwischen den hellen Markbereichen liegenden Nierensäulen - auch Columnae renales genannt. Beide Bereiche besitzen histologisch betrachtet aber die gleichen Bestandteile. Zum Mark zählen histologisch ebenfalls zwei Bereiche: einerseits die auf der Schnittfläche dreieckig wirkenden Markpyramiden. Und andererseits sehr feine, besser mikroskopisch nachvollziehbare, zarte Linien. Diese sogenannten Markstrahlen gehen von den Markpyramiden aus und reichen in die Rinde hinein. Sie zerfurchen also quasi die Rinde und sind somit der Grund dafür, dass man die markstrahlenfreien Bereiche als “Rindenlabyrinth” bezeichnet. Eine Markpyramide bildet zusammen mit den sie umgebenden Rindenbereichen und Markstrahlen einen Nierenlappen. So, nun wollen wir uns das H.E.-Präparat einer Niere mikroskopisch anschauen. Es enthält alle wichtigen lichtmikroskopischen Strukturen der Niere. Und zwar vom subkapsulären Rindenlabyrinth - hier rechts im Präparat - bis hin zur nierenhilusnahen, inneren Zone einer Markpyramide - hier links im Präparat. So findest du links außen auch einen größeren Ast der Arteria renalis, die im Nierenhilus in das Organ eintritt. Beginnen wir nun rechts außen mit der Kapsel. Denn die Niere wird, wie die meisten parenchymatösen Organe.., ..von einer bindegewebigen Kapsel bedeckt. Hier sieht man auch Einblutungen im oberen Anteil. Sie sind am ehesten bei Entfernung der perirenalen Fettgewebskapsel entstanden, da hierbei Gefäße beschädigt werden können. Unter der Bindegewebskapsel liegt das Nierenparenchym aus Rinde und Mark. Wie kann man diese beiden Anteile nun mikroskopisch voneinander abgrenzen? Nun, die Rinde der Niere erkennst du immer daran, dass nur hier diese großen, runden Gebilde vorkommen, die man schon in geringer Vergrößerung sehen kann. Ein solches Gebilde ist jeweils ein Nierenkörperchen . Im Nierenmark gibt es hingegen keine Nierenkörperchen. Aber wieso sieht man dann auf gleicher Höhe zum Nierenmark doch noch zwei Nierenkörperchen? Das liegt daran, dass es sich hier um den Streifen einer Columna renalis handelt, die ja histologisch zur Nierenrinde gehört. Du erkennst die Columnae renales auch an den großen Gefäß-Längsschnitten, nämlich den Vasa interlobares, die dort verlaufen. Schauen wir uns nun ein Nierenkörperchen mal genauer an. Hier sehen wir alle Strukturen, die zu einem Nierenkörperchen zählen. Zur Übersicht zeigen wir daneben auch ein schematisches Bild vom Nierenkörperchen. Es besteht hauptsächlich aus vielen Blutkapillaren, die gewunden verlaufen - fast so wie Fäden in einem Wollknäuel. Somit findet man viele Querschnitte durch Kapillaren - das sind all diese runden Hohlräume. In manchen kann man auch rotgefärbte Erythrozyten sehen. Die Kapillarschlingen eines Nierenkörperchens werden als Glomerulus bezeichnet. Die Kapillaren brauchen ein Stützgerüst aus zwei Komponenten: Einerseits intraglomeruläre Mesangiumzellen, von denen man hier die Kerne sieht, und andererseits eine eosinophile Extrazellulärmatrix. Zur Matrix gehören diese rotgefärbten Bereiche zwischen den Zellkernen. Aus den Glomeruluskapillaren wird der Primärharn abgepresst. Er gelangt dann in den Kapselraum der sog. Bowman-Kapsel; also in diesen Spalt, der einmal rings um den Glomerulus verläuft. Die Bowman-Kapsel umgibt den Glomerulus und besteht aus zwei Blättern: dem parietalen und dem viszeralen Blatt. Das viszerale Blatt bedeckt die Kapillarschlingen von außen. Es wird von den Zellfortsätzen der Podozyten gebildet. Diese feinen Fortsätze sowie die glomeruläre Basalmembran sind nur elektronenmikroskopisch wirklich abgrenzbar, aber die Kerne der Podozyten kann man lichtmikroskopisch außen am Glomerulus sehen. Podozytenfortsätze und Basalmembran bilden zusammen mit dem Kapillarendothel die Blut-Harn-Schranke . Das parietale Blatt der Bowman-Kapsel wird von einem einschichtigen Plattenepithel gebildet. Im Präparat erkennt man von den flachen Epithelzellen wiederum nur die Zellkerne. Der Kapselraum der Bowman-Kapsel mündet am Harnpol in den proximalen Nierentubulus. Dessen Zellen haben große, runde Kerne, die in kräftig eosinophil gefärbtem Zytoplasma liegen. Aber wunder dich nicht, wenn du sie hier nicht immer findest: Denn um sie dort zu sehen, muss das kugelförmige Nierenkörperchen nämlich exakt in der Mitte angeschnitten sein. Denn sonst liegt der Harnpol über oder unter der Schnittebene und entzieht sich unserem Blick. Das gleiche gilt übrigens auch für den gegenüberliegenden Gefäßpol: Auch der Gefäßpol und der hier liegende sogenannte juxtaglomeruläre Apparat sind im Präparat nicht in jedem Nierenkörperchen angeschnitten. In diesem Fall haben wir uns aber ein mittig angeschnittenes Nierenkörperchen ausgesucht, sodass wir den Gefäßpol mit dem hier lokalisierten juxtaglomerulären Apparat ganz gut sehen können. Am Gefäßpol liegen die beiden Arteriolen, die mit dem Glomerulus verbunden sind. Das Vas afferens führt Blut in den Glomerulus, das Vas efferens nimmt das Blut aus den Glomeruluskapillaren wieder auf. Histologisch erkennt man die beiden Gefäße an ihrer direkten Nachbarschaft zum Glomerulus und den vielen roten Erythrozyten im Lumen. Ebenfalls am Gefäßpol liegt der juxtaglomeruläre Apparat, der aus drei Strukturen besteht - das sind: Macula densa, extraglomeruläre Mesangiumzellen und juxtaglomeruläre Zellen. Die Macula densa ist ein umschriebener Epithelabschnitt im distalen Tubulus, der in enge Nachbarschaftsbeziehung zu den beiden Arteriolen und den Mesangiumzellen tritt. Die Macula densa hat eine ganz besondere Funktion: Und zwar fungiert sie als Chemorezeptor und misst die Natriumchlorid-Konzentration am Ende der Henle-Schleife. Die Macula densa liegt wie gesagt im distalen Tubulus und diesen identifiziert man als epithelisiertes Lumen, das an den Glomerulus grenzt und zwischen Vas afferens und efferens liegt. Die Tubulusepithelzellen, die Richtung Glomerulus liegen, gehören zur Macula densa. Die Funktion der extraglomerulären Mesangiumzellen ist noch nicht abschließend geklärt. Vermutlich sind sie an der Regulation der Nierendurchblutung beteiligt. Die juxtaglomerulären Zellen sind hingegen glatte Muskelzellen in der Wand des Vas afferens, die das Hormon Renin ins Blut abgeben. Im Präparat sieht man als Korrelat dieser beiden Zelltypen ein Areal mit vielgestaltigen Zellkernen zwischen Macula densa und Glomerulus. Sicher auseinanderhalten lassen sich Mesangiumzellen und juxtaglomeruläre Zellen aber nur mithilfe von Spezialfärbungen. So, jetzt hast du alle lichtmikroskopischen Strukturen des Nierenkörperchens einmal gesehen! Im Rindenlabyrinth gibt es neben den Nierenkörperchen aber noch zwei andere auffällige Elemente. Und zwar findet man hier die Pars convoluta, also die gewundenen Anteile vom proximalen Tubulus und vom distalen Tubulus. Hier ist jeweils ein länglicher Anschnitt von beiden markiert. Beide bestehen aus einschichtigem, prismatischem Epithel. Aber wie kann man die beiden Tubuli dann histologisch auseinanderhalten? Nun, der proximale Tubulus hat stets einen größeren Durchmesser als der distale Tubulus. Zudem haben die Zellen des proximalen Tubulus im H.E.-Präparat in der Regel eine wie ausgefranst wirkende lumenseitige Zellmembran. Sie haben nämlich einen hohen Bürstensaum, der bei der Fixation aber meist nur schlecht erhalten werden kann. Dementsprechend findet sich häufig rötliches, fadenartiges Material im Lumen der proximalen Tubuli. Die Lumina der distalen Tubuli erscheinen dagegen weitgehend leer. Zudem ist die lumenseitige Membran der Epithelzellen dort nicht ausgefranst, sondern scharf begrenzt. Die Zellen des distalen Tubulus sind außerdem etwas kleiner und blasser angefärbt als die höher aufgebauten und kräftiger rot-eosinophil gefärbten Zellen des proximalen Tubulus. Eine Gemeinsamkeit der beiden Zellen möchten wir an dieser Stelle noch erwähnen: Denn sowohl die Zellen der proximalen als auch der distalen Tubuli haben am basalen Zellpol eine sog. basale Streifung. Sie ist aber nur elektronenmikroskopisch oder in besonders aufbereiteten Präparaten so richtig gut zu erkennen. Die basale Streifung entsteht durch mitochondrienhaltige Membranfalten. Dadurch liefern die Mitochondrien hier direkt vor Ort die nötige ATP-Menge für die an der Membran stattfindenden Transportprozesse. Alle eben gezeigten Charakteristika gelten übrigens für beides, also jeweils für die Pars convoluta und die Pars recta von proximalem bzw. distalem Tubulus. Die ebenfalls in der Rinde liegenden Verbindungstubuli, die den distalen Tubulus mit dem Sammelrohr verbinden, sind im Paraffinpräparat übrigens nicht eindeutig von distalen Tubuli und Sammelrohr-Anschnitten zu unterscheiden. So wir verlassen nun das Rindenlabyrinth und schauen uns die Markstrahlen genauer an. Sie durchziehen zwar Teile der Nierenrinde, gehören anhand ihrer histologischen Bestandteile aber zum Nierenmark. Denn sie enthalten die Anfangssegmente aller Sammelrohre. Außerdem enthalten sie von den oberflächlichen Nephronen die geraden Abschnitte der proximalen und distalen Tubuli sowie die Intermediärtubuli. Im Präparat stechen die Markstrahlen gut hervor, da man aufgrund des geraden Verlaufs der Tubuli hier viele langstreckige Anschnitte vorfindet. Diese heben sich deutlich ab von den eher kurzen, quer angetroffenen Anschnitten der gewundenen Teile von proximalen und distalen Tubuli im Rindenlabyrinth. Mit etwas höherer Vergrößerung sieht man hier in der Pars recta des proximalen Tubulus nocheinmal eindrücklich ihre kräftige Rotfärbung und ausgefranste lumenseitige Membran. Die Pars recta des distalen Tubulus erscheint dagegen weiterhin mit etwas kleineren Zellen und unauffälliger lumenseitiger Membran. Auffällig sind dagegen diese Abschnitte mit sehr flachen Epithelzellen, und sich gegen das Lumen vorwölbenden Zellkernen. Das ist das typische Erscheinungsbild der Intermediärtubuli der Nieren! Ok, kommen wir nun zu den Markpyramiden. Du kannst den Übergang von der Rinde zur Markpyramide gut erkennen anhand des abrupten Verschwindens der Nierenkörperchen im Mark. Außerdem verlaufen an der Rinden-Mark-Grenze große Blutgefäße, nämlich die Bogenarterien und -venen. Die geraden Teile der juxtamedullären Nephrone liegen vollständig in den Markpyramiden und führen zu deren Aufteilung in drei Zonen: Die Markpyramide wird am Übergang der Intermediärtubuli in die distalen Tubuli in ein äußeres und inneres Mark unterteilt. Das äußere Mark wird nochmal am Übergang der proximalen Tubuli in die Intermediärtubuli in einen Innen- und einen Außenstreifen unterteilt. Um diese Unterschiede genau zu sehen, .. .. muss man sich die verschiedenen Bereiche aber in höherer Vergrößerung anschauen. Im Außenstreifen des äußeren Marks kommen die geraden Teile der proximalen sowie der distalen Tubuli vor. Zudem findet man hier Sammelrohre. Deren Anschnitte kann man daran erkennen, dass viele der Zellen relativ hell, also nur blass angefärbt sind. Besonders charakteristisch für Sammelrohre sind aber die gut sichtbaren lateralen Zellgrenzen. Diese sieht man in den Nierentubuli bei weitem nicht so deutlich. Noch als Hinweis: Funktionell wird im Sammelrohr ja zwischen Hauptzellen für die Harnkonzentrierung und Schaltzellen für den Säure-Basen-Haushalt unterschieden. Lichtmikroskopisch lassen sich die beiden Zelltypen aber nicht wirklich sicher unterscheiden. Im Innenstreifen des äußeren Marks verschwinden dann die proximalen Tubuli. Stattdessen findet man nun Intermediärtubuli. Mengenmäßig überwiegen hier aber die Anschnitte von distalen Tubuli. Weiterhin sieht man auch noch Anschnitte der Sammelrohre. Beachte, dass sie im Innenstreifen die Strukturen mit dem größten Außendurchmesser sind! Und man sieht in ihren Querschnitten meist doppelt so viele Zellkerne verglichen mit den Nierentubuli, da die Sammelrohrzellen relativ schmal sind. Sehr charakteristisch für den Innenstreifen sind übrigens auch solche Bereiche mit vielen Kapillaranschnitten. Dabei handelt es sich um ein Bündel parallel verlaufender Vasa recta, das im Querschnitt ein derartiges erythrozytenreiches Areal erzeugt. So, kommen wir nun zum inneren Mark. Hier sieht man lediglich Intermediärtubuli und die deutlich größeren Sammelrohre. Zudem findet man in diesem Fall hier immer wieder amorphe eosinophile Strukturen, die am ehesten autolytische und fixationsbedingte Artefakte darstellen. Diese rot gefärbten Scheibchen sind allerdings Erythrozyten innerhalb der Vasa recta des inneren Marks. Die Zusammenschlüsse mehrerer Sammelrohre münden in die Nierenkelche. Diese sind von Übergangsepithel, dem sog. Urothel, ausgekleidet. Dabei handelt es sich um ein besonderes mehrschichtiges Epithel der ableitenden Harnwege, das wir in der Histo-Trainer-Folge zur Harnblase noch ausführlicher besprechen werden. Typical outro text: So, das war die Histologie der Niere - wir hoffen du kannst mit ein bisschen Übung auch beim selbstständigen Mikroskopieren alle gezeigten Strukturen wiedererkennen und benennen! Danke für’s Zuschauen und bis demnächst - Deine AMBOSS-Redaktion! Wenn du selber das Mikroskopieren dieses Organs oder vieler weiterer Organe wiederholen und üben möchtest, kannst du dir in unserem Shop das Smart-Zoom-Paket von unserem Kooperationspartner für die virtuelle Mikroskopie dazubuchen. Damit lassen sich histologische Präparate mit dem Computer oder Tablet auch von zu Hause aus ganz einfach selber mikroskopieren! Viel Erfolg!