¿Por qué los humanos (y muchos animales) tienen dos riñones pero solo un hígado? ¿Los riñones son más susceptibles a la disfunción? ¿La tarea que realizan los riñones es adecuada para dos órganos más pequeños? ¿Es el segundo riñón una pieza evolutiva de lujo?

Primero, para las respuestas impacientes y cortas a las mini preguntas (si está leyendo esto en el servicio de noticias, puede hacer clic para obtener los detalles de la pregunta):

1. Nadie sabe por qué desarrollamos 2 riñones y un hígado.
2. No, los riñones no son más susceptibles a la disfunción que el hígado.
3. No, la tarea que realizan los riñones no es más adecuada para ser realizada por dos órganos más pequeños en comparación con uno más grande.
4. El segundo riñón es una especie de lujo evolutivo, pero no realmente. Vea abajo.

Detalles:

1. No conozco ninguna razón evolutiva legítima para desarrollar dos órganos versus uno. En realidad, es más probable, sucedió por casualidad, se estancó y no hubo presión evolutiva para cambiar.
2. Si observas cada órgano a nivel molecular / celular en un estudio de histología, verás que son bastante diferentes pero igualmente complejos, y cada uno tiene una gran cantidad de formas en las que se puede sostener el daño. Ambos órganos se ven afectados negativamente por diversas drogas, dirigidas por diversos procesos de enfermedad, dañadas por brotes del sistema inmunitario, etc.
3. Esta pregunta tiene como base un ligero malentendido del hígado; aunque es un órgano en términos de bienes raíces ocupados, el hígado en realidad está compuesto por no menos de cuatro lóbulos (izquierdo, derecho, cuadrado y caudado). Si nos fijamos en la vasculatura que suministra el órgano, el hígado se divide funcionalmente en mitades izquierda y derecha . Entonces, si lo piensas, ¡la división del trabajo del hígado es bastante análoga a la de los riñones! Si considera incluso el tamaño de los vasos sanguíneos, la vena porta que alimenta al hígado es enorme, y es fácilmente del tamaño de las dos arterias renales (que alimentan a los riñones) combinadas.
4. Un ejemplo un poco a mano que le di a Ani Ravi cuando hablamos sobre la donación de órganos: tienes ~ 1 millón de nefronas en cada riñón. Con una eficiencia óptima en una persona completamente sana, supongamos que cada uno tiene 100 unidades arbitrarias de capacidad de filtración (en realidad, esto se mide con la tasa de filtración glomerular). Eso nos da ~ 200 millones de unidades de filtración para jugar.

   Digamos que esta persona tiene una infección por hongos gnarly y es tratada con anfotericina B, un medicamento muy conocido por su alto riesgo de daño renal permanente, así como por su eficacia. Se administra de forma sistémica, por lo que definitivamente se patearán ambos riñones.

   Digamos que la dosis del medicamento resulta ser lo suficientemente tóxica como para dañar 110 millones de unidades de filtración. Clínicamente, esto podría presentarse con un 10% de pérdida de nefronas en cada riñón y un 50% de daño en las que sobreviven.

   Unidades de filtración funcionales restantes: 2 riñones X 900,000 nefronas / riñón X 50 unidades / nefronas = 90 millones, como se esperaba. Básicamente, esto significa que está por debajo del equivalente a un riñón levemente dañado, y esto es realmente lo que puede esperar del trasplante de riñón típico de todos modos. Por lo tanto, si bien * podría * necesitar diálisis ocasional, es probable que sobreviva a la infección y al tratamiento, y que sea más o menos feliz.

   En el mismo escenario con un donante / receptor de riñón, el paciente comenzaría con solo 100 millones de unidades de filtración, por lo que la misma dosis exacta sería exagerada, especialmente porque sin dos riñones para neutralizar la toxicidad, los efectos secundarios se manifestarán en otras áreas del cuerpo. Entonces, al final, tener ese segundo riñón es útil como respaldo para varios problemas de trauma / enfermedad. Puedes vivir con solo uno, pero tener dos es definitivamente óptimo. Donar un riñón a otra persona es una decisión seria que debe tomarse con juicio e información extremadamente cuidadosos.

Espero que ayude a aclarar las cosas, avíseme si algo no está claro y haré todo lo posible para explicar más. 🙂

Esta respuesta no es un sustituto de la asistencia médica profesional …

El aspecto evolutivo ya se ha abordado, por lo que la respuesta es muy breve: no hay una razón ontológica que tenía que ser un hígado, dos riñones, ese es el patrón que tenían nuestros progenitores.

En cuanto a la morfología involucrada, a pesar de que tiene múltiples lóbulos, el hígado comienza como un órgano de línea media (por lo tanto único), desarrollándose entre dos hojas de peritoneo (revestimiento de la cavidad abdominal) entre la pared anterior del cuerpo y el estómago. Los riñones se separan por separado a derecha e izquierda cuando una yema ureteral (fuera de un tubo llamado tubo mesenephric) induce la formación del riñón maduro (metanefros). Si la yema ureteral no se forma, entonces no habrá riñón en ese lado.

Evolutivamente, una de las mejores cosas sobre el riñón es que los mamíferos en realidad tenemos tres series durante el desarrollo. El pronefros se forma en la región cervical / torácica superior. El mesonefros se forma y se vuelve funcional, antes de rescindirse para ayudar en la formación del sistema urotenital. Finalmente, el metanefros se forma en la pelvis, asciende y se convierte en nuestro riñón maduro.