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Giuseppe Castaldo » 6.Valutazione della funzionalità renale


Funzioni del rene

Le principali funzioni del rene sono:

  • Eliminare dall’organismo prodotti di rifiuto e sostanze tossiche idrosolubili (soprattutto prodotti azotati e creatinina);
  • Regolare il volume e la composizione del liquido extracellulare;
  • Funzione metabolica (gluconeogenesi);
  • Funzione endocrina (produzione di renina, eritropoietina, trasformazione dei precursori della vitamina D nella forma attiva 1,25 di idrossi – colecalciferolo).

L’unità funzionale del rene è il Nefrone che effettua la filtrazione del sangue (1.1-1.3 dL/min, pari a 170 L/die).
La filtrazione glomerulare dipende, per ciascuna sostanza, da:

  • Flusso ematico renale;
  • Pressione nei capillari glomerulari;
  • Pressione nella capsula di Bowman;
  • π plasmatica;
  • coefficiente di filtrazione glomerulare.

Nefrone

Il nefrone comprende, oltre al glomerulo, il tubulo contorto prossimale, l’ansa di Henle, il tubulo contorto distale e il dotto collettore.

Il tubulo contorto prossimale provvede a:

  • riassorbimento attivo della maggior parte dei soluti filtrati (glucosio, bicarbonati, potassio, 2/3 del sodio, proteine) e di un volume isosmotico di acqua;
  • Secrezione di creatinina, steroidi e loro derivati glicuronidi.

L’ansa di Henle, cui perviene urina isosmotica provvede:

  • al processo di moltiplicazione in controcorrente che genera l’ipertonicità midollare, indispensabile per regolare l’eliminazione dell’acqua e formare urina concentrata.

Nefrone (segue)

Il tubulo contorto distale, cui perviene urina ipotonica provvede a:

  • microregolazione della composizione dell’urina:
  • riassorbimento del sodio mediato dall’aldosterone
  • secrezione di K+ e H+

Il dotto collettore:

  • regola l’osmolalità urinaria mediante riassorbimento di acqua senza soluti, per azione della vasopressina;
  • forma urina ipertonica (1200-1400 mOsm =500 ml/die) in caso di antidiuresi;
  • forma urina ipotonica (30 mOsm = 16 ml/min) in caso di diuresi da acqua.

Velocità di filtrazione glomerulare

La filtrazione glomerulare varia quindi sulla base di diversi parametri, ma soprattutto è alterata in alcune patologie.

Valutazione della filtrazione glomerulare
Si basa sul concetto di clearance. La clearance è il volume plasmatico da cui una sostanza è completamente rimossa (cleared) durante il transito renale, nell’unità di tempo.

Clearance = Concentrazione Urinaria/Concentrazione sierica x Flusso urinario x 1,73 (superficie corporea).

Valori di riferimento:
Neonati → 10 mL/min/m2
2-8 settimane → 13,6-44,6 mL/min/m2
12-20 settimane → 124 mL/min/m2
1 anno-adulto →  100-140 mL/min/m2
Dopo i 50 anni diminuisce di → 13 mL/min/m2 ogni 10 anni.

Clearance

Caratteristiche ideali di una sostanza per la valutazione della clearance:

  • liberamente filtrata dal glomerulo;
  • eliminata solo per filtrazione renale;
  • né secreta né riassorbita dal rene;
  • non tossica;
  • facilmente determinabile.

La sostanza che più si avvicina a queste proprietà ideali è la creatinina, come si vede anche dalla figura. Quindi, per la misurazione della filtrazione glomerulare è possibile effettuare la clearance della creatinina.

Confronto tra analiti nella determinazione della clearance.

Confronto tra analiti nella determinazione della clearance.


Clearance della creatininaDeterminazione della clearance della creatinina

Determinazione della clearance della creatinina

  1. Prelevare 2 campioni di sangue (prima e dopo la raccolta delle urine);
  2. Raccogliere le urine delle 24 h e misurare il volume urinario totale (V, espresso in mL/min);
  3. Misurare la superficie corporea in metri quadri;
  4. Dosare la creatinina sierica (S) ed urinaria (U);
  5. Applicare la formula:
    • Clearance della creatinina = Crea (U)/Crea (S) x V x (1,73/superficie corporea)

Cause di errori nella determinazione della clearance della creatinina:

  • Inaccuratezza analitica della determinazione della creatininemia;
  • Interferenze dovute alla dieta e alla massa muscolare;
  • Inaccuratezza nella misurazione del volume urinario;
  • Coefficiente di variabilità biologica ≈ 11%;
  • Differenza critica ≈ 33%.

Creatininemia

La clearance della creatinina è un test accurato per valutare la filtrazione glomerulare, tuttavia è piuttosto indaginoso (in particolare è necessario raccogliere le urine delle 24 ore) e, come abbiamo visto nella precedente diapositiva, risente di alcune fonti di errore. Quindi, possiamo ricorrere al dosaggio della creatinina sierica i cui livelli correlano bene con la filtrazione glomerulare e con la clearance della creatinina (vedi figura).

La creatinina è un catabolita della creatina (pool della creatina »120 g, di cui il 98% si localizza a livello muscolare). La creatina è sintetizzata nel rene e nel fegato (da arginina, glicina e metionina), attraverso il circolo diffonde ai tessuti, soprattutto quello muscolare, dove viene fosforilata ed utilizzata come riserva energetica

La concentrazione sierica di creatinina dipende molto dalla massa muscolare, poco dalla dieta.

Intervalli di riferimento: 0.8–1.2 mg/dL

Quindi, nelle fasi iniziali di malattia può essere utile effettuare la clearance, poi, nel monitoraggio del paziente con insufficienza renale può essere utilizzata la creatinina sierica.

Correlazione tra creatininemia e clearance.

Correlazione tra creatininemia e clearance.


Urea

Il dosaggio sierico dell’urea può contribuire alla valutazione della filtrazione glomerulare, anche se la creatinina è un indice più sensibile e specifico.

L’urea è sintetizzata a livello di fegato, rene e cervello dal catabolismo proteico. A livello renale viene filtrata e riassorbita per circa il 50%. Se la VFG diminuisce, aumenta il riassorbimento.

La concentrazione plasmatica dell’urea dipende da:

  • Velocità di produzione (apporto proteico, catabolismo tissutale, funzione epatica);
  • Velocità di eliminazione (velocità di filtrazione glomerulare, funzione renale).

I valori di riferimento sono più bassi nel bambino, perché il catabolismo proteico è ridotto.

Limitazioni
La quantità prodotta presenta notevoli variazioni in relazione alla dieta e alla funzionalità epatica.
L’urea è riassorbita passivamente nel tubulo distale insieme all’acqua: in condizioni di diuresi viene escreta una quantità maggiore di urea; in antidiuresi la concentrazione plasmatica aumenta. Questo spiega la tendenza all’aumento dell’urea prima di quello della creatinina nei pazienti con alterazioni prerenali della funzione renale.

Cistatina C

La Cistatina C è un polipeptide cationico di circa 13 kDa appartenente alla famiglia delle cisteine proteasi, quindi è coinvolta nel catabolismo proteico.

È sintetizzata in maniera costante in tutte le cellule, e non sono registrati livelli aumentati durante gli stati infiammatori.

A livello renale viene filtrata, riassorbita in tutto il tubulo e degradata ad aminoacidi.

La concentrazione plasmatica correla strettamente con la VFG, quindi risponde più prontamente alle variazioni di VFG.

Metodo di dosaggio: immunonefelometrico.

Sembrerebbe più sensibile della creatininemi nel segnalare una riduzione della filtrazione glomerulare, ma non vi sono ancora chiare evidenze.

Valutazione della VFG

In conclusione, possiamo dire che i 4 indici per la valutazione della velocità di filtrazone glomerulare (VFG) hanno una diversa sensibilità diagnostica. In ordine decrescente, la loro sensibilità e:

  • Clearance della creatinina
    Quando la VFG < 100 mL/min/1,73 m2
  • Cistatina C
    Quando la VFG < 80 mL/min/1,73 m2
  • Creatininemia
    Quando la VFG < 50 mL/min/1,73 m2
  • Uremia
    Quando la VFG < 30 mL/min/1,73 m2

I materiali di supporto della lezione

Gaw. A. Biochimica Clinica, Milano, Elsevier Masson, 2007

L. Spandrio, Biochimica Clinica, Sorbona, 2000

L. Sacchetti, Medicina di laboratorio e diagnostica genetica, Sorbona, 2007

G. Federici, Medicina di laboratorio, Milano, Mc Graw Hill, 2008

Zatti, Medicina di laboratorio, Napoli, Idelson-Gnocchi, 2006

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