UNIVERSIDAD LATINA DE PANAMA FACULTAD DE CIENCIAS DE LA SALUD DR. WILLIAM C. GORGAS ESCUELA DE TECNOLOGIA MEDICA V SEMESTRE QUIMICA CLINICA I

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1 Propiedad intelectual de Lic. Pola A. Ramírez R. 2009; se reconocen los derechos de autor de la literatura utilizada UNIVERSIDAD LATINA DE PANAMA FACULTAD DE CIENCIAS DE LA SALUD DR. WILLIAM C. GORGAS ESCUELA DE TECNOLOGIA MEDICA V SEMESTRE QUIMICA CLINICA I TEMA 08 FUNCION RENAL Prof. Pola A. Ramírez R. Sistema renal o Importancia o Funciones o Partes del riñón y su función Enfermedades de los riñones o Diálisis y transplante Evaluación de la función renal Metodología Muestras de orina para pruebas químicas EL SISTEMA RENAL Es uno de los sistemas más importantes del cuerpo humano. Consta de dos riñones, dos uréteres, la vejiga urinaria y la uretra. El fluido excretado por los riñones se denomina orina; esta se forma en los riñones, fluye a través de los uréteres hacia la vejiga urinaria para guardarse en ella y luego ser eliminada del cuerpo a través de los uréteres; la eliminación de la orina se denomina micción. Una de las funciones de los riñones es filtrar la sangre y reabsorber sustancias en un proceso que mantiene el balance ácido-base, preserva el volumen de agua, conserva la concentración de químicos en la sangre y elimina productos de desecho. Los riñones filtran sustancias y excretan desecho incluyendo urea, creatinina, ácido úrico, metabolitos de drogas y otras sustancias exógenas. También es el sitio de reabsorción de algunas de estas mismas sustancias,

2 nutrientes y electrolitos. Los riñones regulan el ph mediante la conservación o excreción de iones como amonio y carbonato; mantienen la presión sanguínea al regular el contenido de agua en la sangre y orina. También tiene funciones endocrinas, produciendo hormonas esenciales como: renina, que controla la angiotensina que a su vez ejerce influencia en la presión sanguínea; eritropoyetina (EPO), que controla la producción de eritrocitos; y 1,25-dihidroxivitamina D [1,25(OH 2 )D], que está relacionada con el balance de calcio. En estados tardíos de la enfermedad renal se pueden encontrar hipertensión, anemia y enfermedad metabólica ósea relacionada con la producción anormal de estas hormonas. FUNCIONES DE LOS RIÑONES La enfermedad renal causa problemas alterando las funciones normales de los riñones; los patrones de la enfermedad pueden entenderse mejor al conocer como se desarrollan las funciones en las diferentes partes del riñón. Como ocurre con casi todos los órganos del cuerpo existe redundancia, es decir hay duplicidad, por lo que un solo riñón puede mantener las funciones renales de tal manera que la enfermedad puede progresar sin síntomas hasta tanto la función esté muy afectada y se pierda parte del tejido funcional del riñón. La unidad funcional del riñón es el nefrón y es donde ocurren la filtración, reabsorción y secreción de sustancias; aproximadamente 1 millón de nefrones conforman el riñón. Aunque parece una sola unidad cada área del nefrón ejerce una función diferente. Las enfermedades renales afectan segmentos específicos del nefrón por lo que al reconocer el patrón de disfunción podemos determinar el área afectada; pero cuando la enfermedad está avanzada ya se ha perdido gran parte del nefrón por lo que no es posible determinar el segmento afectado inicialmente, es decir, el origen de la enfermedad renal. Propiedad intelectual de Lic. Pola A. Ramírez R. 2009; se reconocen los derechos de autor de la literatura utilizada/rev 2010 Página 2

3 Para determinar mejor la disfunción del nefrón es importante conocer sus partes y la función que se desarrolla en cada una. El nefrón está compuesto por: glomérulo, túbulo proximal, asa de Henle, túbulo distal, ducto colector. Glomérulo: filtra la sangre, dejando pasar agua y solutos pequeños, pero evitando pérdida de proteínas y células sanguíneas. La tasa o velocidad de filtración normalmente depende tanto de la diferencia de presión entre la sangre y la orina y el número de nefrones; una presión sanguínea baja, presión urinaria alta o cantidad de nefrones disminuida debido a una enfermedad renal disminuirán la velocidad de filtración. Túbulo proximal: absorbe sustancias filtradas desde el nefrón; reabsorbe el 70% del sodio y cloruro filtrado y la mayor parte del bicarbonato, glucosa, fosfato, potasio y sulfato; absorbe agua pasivamente junto con estos compuestos por lo que la orina que sale de los túbulos proximales tiene esencialmente la misma osmolalidad que el plasma aunque la concentración en plasma de muchas sustancias es más baja. También secreta sustancias en la orina aumentando su excreción; incluye: ácido úrico, iones amonio y 90% de los iones de hidrógeno secretados. NEFRON Asa de Henle: permite a los riñones alterar la composición de la orina en un amplio rango para mantener el balance normal del fluido. En la porción descendente es permeable solamente al agua concentrando la orina; en la porción ascendente es permeable solamente a los electrolitos (Na + y Cl - ) diluyendo la orina. Túbulo distal: ajuste final de la absorción del sodio como sea necesaria para mantener el volumen normal de fluido; por la acción de la hormona aldosterona se reabsorbe el sodio en intercambio por la excreción del potasio o el ión hidrógeno. Propiedad intelectual de Lic. Pola A. Ramírez R. 2009; se reconocen los derechos de autor de la literatura utilizada/rev 2010 Página 3

4 Ducto colector: se reabsorbe agua por acción de la hormona antidiurética (ADH), ocurriendo concentración de la orina; la concentración generalmente es más alta en la mañana y más baja a la mitad del día. En el laboratorio de química clínica contamos con pruebas para evaluar la función renal: electrolitos, minerales, productos de desecho del metabolismo de las proteínas; estos se miden en suero, orina y otros fluidos corporales. ENFERMEDADES DE LOS RIÑONES Previamente la insuficiencia renal se clasificaba como insuficiencia renal aguda (IRA) o insuficiencia renal crónica (IRC) indicando la velocidad a la cual ocurre el daño; sin embargo la National Kidney Foundation Kidney Disease Outcomes Quality Initiative (NKD-K/DOQI) ha evaluado, clasificado y estratificado la enfermedad de los riñones basado en la forma en que ocurre el daño; también ha cambiado el uso del término renal por kidney (riñón en inglés) para un mejor entendimiento por parte de los pacientes y no especialistas. Se mantienen los términos de insuficiencia renal aguda (IRA) y enfermedad renal terminal (end-stage renal disease, ESRD). Dentro de lo posible adaptaremos los términos en español para nuestros propósitos de aprendizaje. Como dijimos antes de acuerdo a la velocidad a que ocurre el daño la insuficiencia renal se ha clasificado previamente como aguda o crónica. La insuficiencia renal aguda (IRA) ocurre abruptamente usualmente como consecuencia de una enfermedad aguda abrupta o de una terapia; se caracteriza por pérdida de sodio en la sangre y aumento en la excreción en orina; la pérdida de sodio se debe principalmente a una disminución de la función tubular; la velocidad de filtración glomerular es menor de 20 ml/min; puede llevar a pérdida permanente de la función renal, pero si los riñones no sufren daños graves la insuficiencia puede contrarrestarse. La insuficiencia renal crónica (IRC) ocurre a través de un período más largo de tiempo, con el progreso de la insuficiencia renal a través de varios estados claramente definidos; puede ser secundaria a enfermedad subyacente; frecuentemente es causada por una enfermedad crónica que afecta los riñones como el daño inmunológico del lupus eritematoso sistémico (LES) o el daño no inmunológico de la nefropatía diabética o un mieloma múltiple. La insuficiencia renal aguda puede clasificarse de acuerdo a su origen como prerrenal, renal o postrenal. La insuficiencia prerrenal puede ser causada por una disminución en la circulación, bajo volumen de sangre o disminución del volumen de fluido que llega al riñón por agentes como trauma, quemadura, cirugía, síndrome nefrótico, sepsis, insuficiencia cardíaca congestiva, embolismo pulmonar, ateroesclerosis. La insuficiencia renal ocurre por daño en alguna de las partes del riñón debido a glomerulonefritis agresiva, infección, infiltración, drogas o toxinas, proteínas de Bence Jones, hipercalcemia. La insuficiencia Propiedad intelectual de Lic. Pola A. Ramírez R. 2009; se reconocen los derechos de autor de la literatura utilizada/rev 2010 Página 4

5 postrenal puede ocurrir por obstrucción urinaria la cual reduce el flujo de orina del riñón como prostatismo, piedras, coágulos de sangre, tumores; la reducción de la velocidad de filtración glomerular es usualmente un indicador de falla postrenal. El papel del laboratorio está limitado a la evaluación de los electrolitos y el estado del fluido. De acuerdo a la forma como ocurre el daño las enfermedades del riñón se clasifican: Síndrome urémico Enfermedad crónica del riñón Nefropatía diabética Nefropatía hipertensiva Enfermedades glomerulares Nefritis intersticial Enfermedad poliquística del riñón Nefropatía tóxica Uropatía obstructiva Enfermedades tubulares Diabetes insípida Cálculos renales Cistinuria Enfermedad renal terminal Síndrome urémico: la uremia se define como el exceso de urea, creatinina y otros productos finales nitrogenados del metabolismo de los aminoácidos y proteínas que se excretan en la orina; el término correcto es azotemia. El síndrome urémico es la manifestación clínica terminal de la falla renal; es un grupo de síntomas, signos físicos y hallazgos anormales en estudios diagnósticos que resultan de la incapacidad de los riñones para mantener las funciones excretora, reguladora y endocrina. Hay una variedad de compuestos que pueden ser potenciales toxinas urémicas: urea, creatinina, ácido úrico, polioles, fenoles, moléculas intermedias (péptido natriurético atrial, cistatina C, IL-6, TNF-α, PTH), β 2 -Microglobulina. Los hallazgos de laboratorio más característicos son aumento de la concentración de compuestos nitrogenados en el plasma como nitrógeno de urea y creatinina, como resultado de una velocidad de filtración glomerular (VFG/GFR) disminuida y función tubular disminuida; siguen de forma progresiva hiperfosfatemia, hipocalcemia e hiperkalemia potencialmente peligrosa; también se observa reducción de la función endocrina; y la regulación desordenada de la presión sanguínea lleva a hipertensión. Enfermedad crónica del riñón (CKD chronic kidney disease): NKF-K/DOQI define la enfermedad crónica del riñón como cualquier daño del riñón o una VFG/GFR < 60 ml/min/1.73 m 2 por lo menos 3 meses. El daño del riñón se define como anormalidades patológicas o de marcadores de daño incluyendo anormalidades en las pruebas de sangre u orina o estudios de imagenología. Es esencial la identificación temprana para prevenir o Propiedad intelectual de Lic. Pola A. Ramírez R. 2009; se reconocen los derechos de autor de la literatura utilizada/rev 2010 Página 5

6 tratar resultados adversos de la CKD. NKF-K/DOQI ha estratificado la CKD desde estado 1 en el punto leve hasta el estado 5 de falla renal; los niveles de corte son arbitrarios pero el proceso permite consistencia para la información epidemiológica: ESTADOS DE LA ENFERMEDAD CRONICA DEL RIÑON Estado Descripción GFR 1 Daño del riñón > VFG/GFR levemente disminuida VFG/GFR moderadamente disminuida VFG/GFR severamente reducida Consecuencias metabólicas Concentración de PTH comienza a elevarse Disminución de absorción de calcio Cae actividad de lipoproteína Desnutrición Inicio de hipertrofia ventricular Inicio de anemia Concentración de triglicéridos comienza a elevarse Hiperfosfatemia Acidosis metabólica Tendencia a hiperkalemia 5 Falla del riñón > 15 Uremia/azotemia GFR en ml/min/1.73 m 2 Tomado y traducido de Tietz Texbook of Clinical Chemistry and Molecular Diagnostics Manejo Diagnóstico y tratamiento de condiciones de comorbilidad Estimar progreso Evaluación y tratamiento de complicaciones Preparación diálisis o transplante renal si es apropiado (RRT renal replacement therapy) Diálisis o transplante renal si es apropiado La mayor causa de CKD es diabetes mellitus, seguido de hipertensión; el resto de las causas de la enfermedad del riñón incluyen: glomerulonefritis, infecciones, etiologías hereditaria, sistémica, intersticial, obstructiva y desconocida. Para el diagnóstico y monitoreo del desarrollo de la enfermedad crónica del riñón se utilizan la concentración de creatinina en el plasma y la estimación de la VFG/GFR. Nefropatía diabética: anteriormente hemos visto las consecuencias de la diabetes mellitus y que entre las consecuencias de la hiperglicemia se incluye la nefropatía. La nefropatía diabética es un diagnóstico clínico que se basa en el hallazgo de proteinuria en un paciente con diabetes y en el cual no hay evidencia de infección del tracto urinario. Se recomienda evaluar la proteinuria (proteína en la orina) como albuminuria (albúmina en orina) debido a que es un marcador más sensitivo de la enfermedad crónica del riñón debido a la diabetes; la albúmina es un criterio estándar para la evaluación del daño del riñón relacionado con la diabetes. Un control pobre de la glucosa se asocia con mayor riesgo de nefropatía tanto en diabetes Tipo 1 como Tipo 2; la nefropatía diabética es una condición clínica de muy lento desarrollo pero se ha encontrado en biopsias renales de pacientes diabéticos tipo 1 dentro Propiedad intelectual de Lic. Pola A. Ramírez R. 2009; se reconocen los derechos de autor de la literatura utilizada/rev 2010 Página 6

7 de los pocos años después del diagnóstico. El progreso se define en términos de cambio en la excreción de albúmina en orina. Nefropatía por hipertensión: es la segunda causa de enfermedad renal terminal; la presión arterial elevada daña los vasos sanguíneos de los riñones; se recomienda tener la presión por debajo de 130/80 mm Hg. Enfermedades glomerulares: se reconocen por la presencia de síndromes que resultan del daño glomerular tales como glomerulonefritis de progreso rápido, síndrome nefrótico, nefritis aguda y glomerulopatías crónicas; enfermedades sistémicas que afectan la estructura y función glomerular incluyen: lupus eritematoso sistémico (LES); poliangiitis microscópica; crioglobulinemia; endocarditis bacteriana; infecciones virales como hepatitis B y C y HIV; y malignidades; también la diabetes y enfermedad de cadena liviana. La enfermedad primaria se presenta con anormalidades en la orina incluyendo proteinuria y hematuria; hipertensión; edema; y función renal excretoria reducida; debe ordenarse un urinálisis en el cual la presencia de cilindros y cilindros de eritrocitos indican sangrado glomerular y patología glomerular; se requiere la evaluación por un especialista para confirmar con otras pruebas. Las pruebas de laboratorio incluyen: excreción de proteína urinaria, concentración de creatinina, concentración de nitrógeno de urea, pruebas de función hepática, concentración de glucosa, electroforesis de proteínas en suero; búsqueda de proteínas de Bence Jones en orina; y pruebas serológicas para determinar la presencia de autoanticuerpos: anticuerpo antinucleares (ANA), ADN de doble cadena (ds-dna), antígenos nucleares extraíbles (ENAs) y anticuerpo citoplásmico antineutrófilo (ANCA) si se sospecha de LES o vasculitis sistémica. Las enfermedades glomerulares que no pueden controlarse o no responden al tratamiento son crónicas y usualmente progresivas; eventualmente afectan el suministro de sangre a los túbulos y resultan en pérdida de nefrones completos para producir enfermedad del riñón avanzada y síndrome urémico. Enfermedad poliquística del riñón: enfermedad autosómica dominante más común de las enfermedades hereditarias del riñón. Causa el desarrollo de múltiples quistes en el riñón y quistes extrarrenales en el hígado y páncreas. La hipertensión es una manifestación temprana y frecuente y hematuria grosera es un síntoma frecuente. Nefropatía tóxica: causada toxinas presentes en el ambiente y drogas terapéuticas; se presenta daño glomerular y tubulointersticial; la detección requiere monitoreo bioquímico de la GFR y proteinuria tubular y glomerular. Entre las drogas tenemos: inhibidores ACE (angiotensin converting enzyme), AINES (antiinflamatorios no esteroideos), droga antirreumatoides, drogas antitumorales, antibióticos/antifúngicos, litio; entre las toxinas tenemos: mercurio, cadmio, plomo, solventes: limpieza en seco/pinturas. Uropatía obstructiva: Puede darse por hipertrofia prostática benigna en hombres con cierta edad; por piedras en los riñones; y en niños por reflujo vesico-uréterico. La enfermedad renal terminal es de progreso más lento que en otras enfermedades del riñón. Propiedad intelectual de Lic. Pola A. Ramírez R. 2009; se reconocen los derechos de autor de la literatura utilizada/rev 2010 Página 7

8 Enfermedades tubulares: incluyen la acidosis tubular renal y las tubulopatías hereditarias. La acidosis tubular renal comprende un grupo de desórdenes heredados o adquiridos que afectan los túbulos proximal y distal; se caracterizan por hipercloremia, brecha aniónica normal, acidosis metabólica y excreción inapropiada de bicarbonato urinario e ión hidrógeno comparados con el ph del plasma; son el resultado de una falla para retener el bicarbonato o la inhabilidad de los túbulos renales para secretar ión hidrógeno; la VFG/GFR es normal o ligeramente reducida, no se retienen aniones como el fósforo o sulfato. Las tubulopatías hereditarias grupo de desórdenes heterogéneos caracterizados por la alteración de los electrolitos (principalmente el potasio); además de esta alteración otras razones para sospechar su presencia incluye patrón familiar de la enfermedad, disfunción renal, nefrocalcinosis y formación de piedras; aunque son raras es crítico estar alerta de su posible presencia cuando se debe considerar un diagnóstico diferencial en pacientes que presentan desbalance electrolítico. Diabetes insípida: es debida a la ausencia del efecto de la ADH (concentra la orina en el ducto colector) ya sea por disfunción o falla en la secreción o falta de respuesta del órgano final. Puede ser congénita o adquirida. Cálculos renales: Es la solidificación de material orgánico precipitado dentro del cuerpo, conocido también como piedras en los riñones; ocurren en la pelvis renal, el uréter o la vejiga; se considera una enfermedad nutricional o ambiental pero también son significantes las anormalidades genéticas o anatómicas; en la orina hay un grupo de promotores de la formación de piedras y una variedad de inhibidores cuyas concentraciones pueden estar influenciadas por factores dietéticos y metabólicos. Hay alguna evidencia que la formación de piedras contribuye al desarrollo de enfermedad crónica del riñón. La mayoría de los cálculos renales está formada por uno o más de los siguientes compuestos: calcio, oxalato, fosfato de calcio, ácido úrico, cistina o una mezcla de estos con fosfato de amonio y magnesio; estas sustancias se cristalizan dentro de una matriz orgánica; todas estas sustancias son poco solubles y la solubilidad está influenciada por el ph urinario. Existen individuos en que la formación de cálculos es recurrente y probablemente hay múltiples factores involucrados entre los que se incluyen: flujo de orina, excreción de cantidades excesivas de componentes de los cálculos, la ausencia en la orina de una sustancia o sustancias que inhiba la precipitación de las sustancias insolubles, ph urinario; la presencia de ciertos tipos cálculos se asocian con desórdenes específicos. Debe investigarse los individuos formadores de cálculo y la investigación debe estar guiada por el conocimiento del tipo de piedra formado. Asegurar una ingesta adecuada de líquido sigue siendo la base del manejo de la enfermedad de cálculo renal. Cistinuria: es una condición autosómica recesiva en la cual hay excreción urinaria excesiva de cistina debido a un defecto en la reabsorción del túbulo proximal, en la forma más común de la enfermedad también hay excreción excesiva de aminoácidos dibásicos; la formación de cálculos de cistina se observa en individuos homocigotos pero los heterocigotos tienen Propiedad intelectual de Lic. Pola A. Ramírez R. 2009; se reconocen los derechos de autor de la literatura utilizada/rev 2010 Página 8

9 riesgo aumentado para la formación de cálculos; puede presentarse a cualquier edad desde la infancia hasta la vejez, aunque es más común en la segunda y tercera década de vida. El hallazgo de cristales de cistina debe confirmarse pronto mediante un análisis urinario por cistinuria. El tratamiento está dirigido a mantener la cistina por debajo de su punto de saturación mediante una adecuada ingesta de líquido, principalmente de noche; otros tratamientos incluyen alcalinización de la orina y quelación con D-penicilamina; el análisis cuantitativo es un importante complemento para el monitoreo de la terapia con penicilamina. Enfermedad renal terminal (ESRD end stage renal disease): Es cuando la enfermedad de los riñones es total e irreversible, los riñones dejan de trabajar por completo. Es más bien un término administrativo en los Estados Unidos basado en las condiciones para el pago del seguro médico, específicamente el nivel de GFR y la ocurrencia de signos y síntomas de falla del riñón que requieren transplante renal; incluye pacientes tratados con hemodiálisis o transplante de riñón independientemente de su nivel de VFG/GFR La definición de la NKF- K/DOQI de falla renal (estado 5) difiere de esta definición en (1) que no todos los individuos en este estado son tratados con transplante de riñón, pero deben considerarse que tienen falla renal; (2) que los paciente que han recibido transplante renal tienen un promedio de GFR mayor y mejor promedio de resultados de salud que un paciente en hemodiálisis; los pacientes con transplante de riñón no deben incluirse en esta definición a menos que tengan GFR < 15 ml/min/1.73 m 2 o hayan reasumido la diálisis. Las enfermedades del riñón o condiciones que pueden llevar a una enfermedad terminal incluyen hipertrofia ventricular izquierda del corazón, anemia, dislipidemias, alteración del metabolismo del calcio y fósforo, y toxicidad por aluminio. Diálisis y Transplante La diálisis y el transplante renal son terapias de reemplazo renal. Cuando los riñones dejan de trabajar por completo es necesario someter al paciente a diálisis o a un transplante renal. Hay dos tipos de diálisis: la hemodiálisis y la diálisis peritoneal. En la hemodiálisis, la sangre se pasa través de una máquina que filtra los desechos y la sangre limpia se devuelve al cuerpo; suele realizarse en un centro especializado 3 ó 4 veces a la semana. En la diálisis peritoneal, conocida como diálisis peritoneal ambulatoria, se inyecta líquido en el abdomen, este líquido recoge los desechos de la sangre y después de algunas horas se drena; luego se inyecta gota a gota una nueva bolsa de dializado en el abdomen; este procedimiento puede efectuarlo el paciente en su casa ya sea cambiando el dializado cuatro veces al día o durante la noche con una máquina que efectúa el proceso automáticamente. Estos pacientes son evaluados periódicamente, en el CHMDrAAM se hace una vez al mes, con el fin de monitorear su estado y el progreso de la enfermedad; se les efectúa un perfil Propiedad intelectual de Lic. Pola A. Ramírez R. 2009; se reconocen los derechos de autor de la literatura utilizada/rev 2010 Página 9

10 químico completo de los parámetros que se alteran en la enfermedad de los riñones y pruebas de enfermedades infecciosas. El transplante de riñón es la forma más efectiva de terapia de reemplazo renal. Al paciente se le coloca el riñón en la fosa ilíaca izquierda y se une a los vasos sanguíneos y vejiga; los riñones del paciente receptor se dejan en su lugar. El riñón colocado puede provenir de donación de persona viva o de una persona que ha fallecido (transplante cadavérico). Para entrar en un programa de transplante el paciente debe cumplir con requisitos que varían de un centro a otro; estos requisitos toman en cuenta aspectos de salud y sicológicos. El donante también debe cumplir con estos requisitos y cuando se trata de un donante vivo este se somete a una evaluación previa para determinar si puede constituirse en donante; cuando se trata de donaciones cadavéricas las pruebas se efectúan postmortem. Como el riñón implantado es un cuerpo extraño para el paciente este recibe medicamentos que suprimen la respuesta inmunológica para evitar el rechazo; entre las drogas inmunosupresoras tenemos: ciclosporina A, tacrolimus, serolimus, estas drogas tiene potencialmente numerosos y serios efectos secundarios. El laboratorio desempeña un papel importante tanto previo al transplante como posterior la mismo; la evaluación previa al transplante consiste en indicadores de salud operativa que incluye pruebas químicas y hematológicas además, compatibilidad con el donante (HLA) y de enfermedades infecciosas (CMV, Hepatitis, HIV); posterior al transplante se efectúa el monitoreo con pruebas de función renal y el nivel de las drogas inmunosupresoras. EVALUACION DE LA FUNCION RENAL Todas las funciones renales o el estado del tracto urinario no pueden evaluarse con una prueba única; las pruebas de función renal se entienden mejor con el conocimiento de las porciones del nefrón que afectan cada prueba. La información se obtiene de pruebas de laboratorio y se derivan estimaciones de los diferentes aspectos de la función renal. Las mediciones bioquímicas juegan un papel importante para descubrir que ha ocurrido un daño en el riñón y en el monitoreo del progreso y tratamiento de la enfermedad. Pruebas de función glomerular Como hemos visto los glomérulos actúan como filtros que permiten el paso de agua y solutos pequeños pero retienen compuestos más grandes y las células. Las pruebas de función glomerular se pueden dividir en las que se afectan por el número de glomérulos y pruebas que evalúan barrera glomerular. Propiedad intelectual de Lic. Pola A. Ramírez R. 2009; se reconocen los derechos de autor de la literatura utilizada/rev 2010 Página 10

11 Pruebas afectadas por el número de glomérulos Estas son principalmente pruebas relacionadas con la velocidad de filtración glomerular o VFG (en inglés GFR glomerular filtration rate). Se considera la medida más confiable de la capacidad funcional de los riñones; frecuentemente se ve como una sugerente del número de nefrones que funcionan; como medida fisiológica ha probado ser el marcador más sensible y específico de cambios en la función renal general; varía con la edad. El nivel plasmático de un compuesto que se filtra en el glomérulo puede utilizarse para estimar la VFG; a una velocidad constante de producción hay una relación inversa entre la concentración plasmática y la VFG; como no hay compuestos producidos naturalmente que permitan medir directamente la VFG se utiliza entonces la depuración de alguna sustancia cuyo comportamiento se conoce. Concepto de depuración El concepto de depuración consiste en transferir una cantidad de producto de un lugar a otro; en la evaluación de la función renal es la transferencia de una cantidad sustancia presente en el plasma hacia la orina. La cantidad removida o depurada del plasma (lo que sale del plasma) es igual a la velocidad a la cual ocurre la depuración, expresado unidades de volumen por intervalo de tiempo (ml/min), multiplicado por la concentración en el plasma, en mg/dl Cantidad depurada = Velocidad de Depuración (Dep) x Concentración en plasma (P) La cantidad excretada a la orina se determina midiendo la cantidad total que aparece, calculada como un producto de la concentración (mg/dl) y la velocidad de formación (ml/min). Cantidad excretada = Concentración en orina (U) x Velocidad de formación (V) Como la cantidad depurada y la excretada son iguales una combinación y rearreglo de las fórmulas nos permite calcular la velocidad de depuración: Cant Depurada = Cant Excretada Cant Dep x P = U x V Cant Dep = (U x V)/P La depuración renal se expresa como el volumen de plasma por unidad de tiempo al cual toda las sustancia en particular es removida o depurada del plasma. Propiedad intelectual de Lic. Pola A. Ramírez R. 2009; se reconocen los derechos de autor de la literatura utilizada/rev 2010 Página 11

12 Nota: Podemos encontrar de acuerdo al autor la expresión aclaramiento en lugar de depuración; esta expresión viene de la traducción del inglés clearance que es el término que se utiliza en ese idioma para la depuración. Aclaramiento significa: despeje, eliminación; depuración significa: limpiar, purificar, eliminar; por lo que el término de depuración nos parece más apropiado que aclaramiento. El cálculo de la depuración de una sustancia no tiene objeto a menos que se sepa cómo la maneja el riñón. Una buena medida de la VFG/GFR es una sustancia que sea filtrada en el glomérulo y no sea reabsorbida o secretada en los túbulos; otros factores que deben tomarse en cuenta para medir la depuración renal son: La concentración del plasma debe ser constante Tiempo preciso de recolección de orina Concentración de orina y plasma en las mismas unidades Velocidad de flujo de orina ml/min (24h = 1440 min) Se utiliza recolección de 24 horas para disminuir variación diurna Se pueden utilizar otros tiempos si no hay variación También se puede estimar la depuración renal observando la concentración plasmática de una sustancia cuya forma de depuración se conoce o la relación entre las concentraciones de orina plasma. Creatinina y Depuración de creatinina La creatinina es un producto de desecho de la creatina de los músculos; su producción está relacionada a la masa muscular y su velocidad de conversión está directamente relacionada a las proteínas de la dieta. La creatinina se filtra en el glomérulo y se secreta en los túbulos, por lo que su medición es un reflejo de la función renal ya sea como concentración plasmática o como depuración. Los valores de creatinina son más elevados en hombres que en mujeres y disminuyen con la edad. La depuración creatinina se utiliza para estimar la velocidad de filtración glomerular, es el método clásico utilizado como un indicador de la VFG/GFR; es una medida imperfecta debido a que se secreta en los túbulos por lo que se sobreestima la VFG/GFR. La creatinina se produce endógenamente y se elimina a una velocidad constante; históricamente ha sido vista como un parámetro más sensible que la concentración de creatinina en suero para la detección de la función renal ya que pequeños cambios absolutos en el nivel plasmático se asocian con grandes cambios absolutos de la VFG/GFR. De acuerdo al concepto de depuración la fórmula para calcular la depuración de creatinina queda: Propiedad intelectual de Lic. Pola A. Ramírez R. 2009; se reconocen los derechos de autor de la literatura utilizada/rev 2010 Página 12

13 Depuración ml/min = Conc Creat Orina Conc Creat Suero Volumen Orina 1440 min Donde: Concentración en suero y orina es en mg/dl Volumen en ml 1440 min son los minutos en 24 horas El resultado de la depuración puede ser corregida por el área corporal (nomograma) para ajustarla a la masa corporal, pero generalmente el laboratorio no tiene esta información, por lo que en Panamá se acostumbra a informar el resultado del cálculo anterior. Algunas de las limitaciones de la depuración de la creatinina son: La creatinina es filtrada en el glomérulo y secretada por los túbulos Sobreestima la VFG/GFR El coeficiente de variación (CV) intraindividuo es > 25% Requiere recoger orina de 24 horas Interferencias en el método Jaffe para determinación de creatinina Proporciona un índice imperfecto También se puede calcular la VFG/GFR a partir del valor de la creatinina sérica mediante una fórmula que incluye 4 variables: creatinina en suero o plasma, edad, género, raza; los factores para el cálculo varían para cada una de las variables y si se informa en mg/dl o unidades SI. Es válida para paciente con enfermedades renales incluyendo transplante de riñón, razas caucásica y afro-americana, edad: años. También es importante saber el método en uso para determinación de creatinina calibración o no con IDMS (Isotope Dilution Mass Spectrometry). La aplicación es limitada en nuestro entorno por la raza hispánica o el mestizaje que nos caracteriza, la masa corporal (1.73m 2 predeterminada) que no corresponde a nuestro promedio; para aplicarla se debería efectuar la corrección de los factores que estarían afectados por nuestro peso y tamaño promedios y la mezcla de raza. Debe tenerse en cuenta que aunque la egfr es la mejor estimación de la VFG pero no es la VFG en sí. Nitrógeno de urea La urea se producen en el hígado como un producto de desecho del metabolismo de las proteínas; sus niveles se relacionan directamente con la ingesta de proteínas o su conversión y se relaciona inversamente con la función hepática. En el riñón es filtrado por el glomérulo con una reabsorción pasiva variable en los túbulos junto con el agua. Su comportamiento lo hace menos útil que la creatinina en la evaluación de la VFG/GFR, pero la relación urea/creatinina proporciona información adicional en pacientes con creatinina elevada. La relación normal urea/creatinina está entre 10:1 y 20:1; la relación es Propiedad intelectual de Lic. Pola A. Ramírez R. 2009; se reconocen los derechos de autor de la literatura utilizada/rev 2010 Página 13

14 alta cuando hay deshidratación, sangrado del tracto gastrointestinal alto, alta ingesta de proteínas, aumento de descomposición de tejido, obstrucción aguda; la relación es normal en presencia de necrosis tubular, obstrucción crónica o pérdida de nefrones; y es baja cuando hay diálisis renal, daño severo del músculo esquelético, enfermedad hepática y desnutrición. Acostumbramos a informar la urea como nitrógeno de urea sanguíneo (BUN blood urea nitrogen) por nuestra influencia de los Estados Unidos en donde se acostumbra informarlo así. El nitrógeno de la urea constituye 28/60 de la fórmula CO(NH 2 ) 2 ; el factor de conversión de nitrógeno de urea a urea es 2.14 y de urea a nitrógeno de urea es para unidades en mg/dl. Pruebas que evalúan la barrera glomerular El glomérulo permite el paso de sustancias de bajo peso molecular pero evita el paso de sustancias más grandes y las células; algunas proteínas de bajo peso molecular se filtran rápidamente pero se absorben en los túbulos; normalmente se excreta una pequeña cantidad de proteínas y la mayoría es albúmina debido a su concentración; el aumento de proteínas en la orina se denomina proteinuria y se utiliza para medir el daño más no la función glomerular. La proteinuria es un factor de riesgo independiente del progreso de la enfermedad del riñón El primer signo de permeabilidad aumentada en el glomérulo es el aumento de albúmina en orina y se demuestra el aumento de la permeabilidad con la aparición de otras proteínas de más alto peso molecular. La proteinuria puede deberse: permeabilidad glomerular aumentada, principalmente albúmina, proteinuria glomerular; reabsorción tubular defectuosa en la cual las proteínas son principalmente de bajo peso molecular, proteinuria tubular; cuando hay aumento en el plasma de proteínas anormales de bajo peso molecular como las cadenas livianas, proteinuria por sobrecarga; y secreción anormal de proteínas en el tracto urinario, proteinuria postrenal. Otras causas de proteinuria glomerular y que son consideradas normales son: ejercicio, fiebre, posición (proteinuria ortostática), embarazo Es preferible evaluar la proteinuria como albuminuria debido a que es un marcador más sensitivo para la enfermedad crónica del riñón (CKD chronic kidney disease). La medición de la excreción urinaria de albúmina es útil en el diagnóstico y monitoreo de nefropatía diabética y en la identificación de individuos no diabéticos con alto riesgo de enfermedad coronaria (hipertensos). La albuminuria se define como el aumento en la excreción de albúmina urinaria por encima del intervalo de referencia, para individuos sanos no diabéticos, pero a una concentración que generalmente no es detectable con pruebas clínicas generales, como las tiras de orina Propiedad intelectual de Lic. Pola A. Ramírez R. 2009; se reconocen los derechos de autor de la literatura utilizada/rev 2010 Página 14

15 para urinálisis (las tiras de orina para urinálisis solamente detectan albúmina); se define como la excreción de mg/día y una relación mg/g de creatinina o velocidad de excreción de albúmina de μg/min. Utilizamos el término microalbuminuria para indicar la presencia de albúmina en orina en los niveles definidos anteriormente, es un término incorrecto pues implica la existencia de una forma pequeña de albúmina, sin embargo lo que desea expresarse en la cantidad pequeña dentro de los valores de referencia; pero el término está tan enraizado en la literatura diabética que no se puede reemplazar. La mejor medición de la proteinuria/albuminuria se efectúa orina de 24 horas pero la relación proteína/creatinina o albúmina/creatinina en orina al azar se utiliza como un sustituto ya que brinda la misma información, es más práctico y conveniente para el paciente y es el método recomendado. La determinación de la presencia de otras proteínas se efectúa midiendo la proteína específica, principalmente si se trata de cadenas livianas o proteínas de Bence Jones las cuales se detectan con electroforesis e inmunoelectroforesis/inmunofijación de proteínas en orina y suero. Pruebas de función tubular Los túbulos efectúan la mayoría de las funciones que tradicionalmente se adjudican a los riñones; aunque la disfunción sutil ocurre con mayor frecuencia, la evaluación generalmente se dirige a la detección de daño tubular severo. El daño del túbulo proximal temprano se evidencia frecuentemente por el aumento de la excreción urinaria de sustancias que normalmente se reabsorben como glucosa, bicarbonato, magnesio, fosfato, potasio y proteínas pequeñas; en el caso de los electrolitos se detecta una disminución en el plasma. La necrosis tubular aguda (NTA) es una de las causa más comunes de insuficiencia renal aguda; es necesario diferenciarlo de otras causas demostrando el daño de las funciones tubulares; el sitio más común de daño es el asa de Henle donde se reabsorbe la mayor parte del sodio y el agua; deben efectuarse pruebas de la función de reabsorción, se efectúan pruebas de depuración de agua y excreción de sodio. Acido úrico El ácido úrico es el mayor producto del catabolismo de los nucleótidos de purinas (adenosina y guanina). Las purinas del catabolismo de los ácidos nucleicos de la dieta se transforman directamente en ácido úrico; el grueso del ácido úrico surge de la degradación de los ácido Propiedad intelectual de Lic. Pola A. Ramírez R. 2009; se reconocen los derechos de autor de la literatura utilizada/rev 2010 Página 15

16 nucleicos endógenos. Un aumento de la síntesis de los precursores de la purina puede resultar en una sobreproducción de ácido úrico. En los humanos aproximadamente el 75% del ácido úrico se excreta en la orina; la mayoría del resto en el tracto gastrointestinal. El manejo renal del ácido úrico es complejo e involucra 4 pasos secuenciales: (1) filtración glomerular de virtualmente todo el ácido úrico del plasma; (2) reabsorción del 98% al 99% en el túbulo proximal; (3) secreción subsecuente en la porción distal del túbulo proximal; y (4) más reabsorción en el túbulo distal. La excreción neta en orina es del 6% al 12% de la cantidad filtrada. La hiperuricemia (ácido úrico elevado en plasma) se define en términos de las concentraciones elevadas en plasma, mayor de 7.0 mg/dl en hombres y 6.0 mg/dl en mujeres. La hiperuricemia asintomática se detecta mediante pruebas bioquímicas y es importante darle seguimiento a estos pacientes debido a que tienen riesgo de desarrollar enfermedad del riñón debido a la hiperuricemia y la hiperuricosuria (elevación de ácido úrico en orina). La cuantificación del ácido úrico en orina es una ayuda para seleccionar el tratamiento apropiado para la hiperuricemia asintomática. La medición del ácido úrico se utiliza principalmente para la investigación de la gota y el diagnóstico y monitoreo de la hipertensión inducida por el embarazo (toxemia preeclampsica). La hiperuricemia también se ha asociado con afecciones cardiovasculares, síndrome metabólico y enfermedad coronaria, aunque aún ninguna asociación se ha pronunciado sobre el nivel considerado de riesgo. La gota ocurre cuando el urato monosódico se precipita de los fluidos supersaturados; los depósitos son los responsables de los signos y síntomas; los depósitos pueden formarse en las articulaciones y en los tejidos blandos; donde se depositen causan una respuesta inflamatoria intensa. Las enfermedades de los riñones asociadas con hiperuricemia puede ser: nefropatía gotosa con deposición de uratos en el parénquima renal; deposición aguda de cristales de urato intratubular; y nefrolitiasis de uratos (cálculos). La gota pues ser de origen primario y puede ser idiopática o hereditaria; o de origen secundario atribuida a causas identificables como enfermedad crónica del riñón, administración de drogas, diuréticos, alimentación y otras. La toxemia preeclampsica está probablemente causada por la descomposición del tejido uteroplacental y la disminución de la perfusión del riñón. La medición del ácido úrico en plasma puede utilizarse como un indicador de la severidad de la preeclampsia. La hipouricemia se define como la concentración del ácido úrico en plasma menor de 2.0 mg/dl; es menos común que la hiperuricemia. Puede ser secundaria a varias condiciones, una de las cuales puede ser el exceso del tratamiento de la hiperuricemia con alopurinol y otras drogas uricosúricas. Propiedad intelectual de Lic. Pola A. Ramírez R. 2009; se reconocen los derechos de autor de la literatura utilizada/rev 2010 Página 16

17 Propiedad intelectual de Lic. Pola A. Ramírez R. 2009; se reconocen los derechos de autor de la literatura utilizada/rev 2010 Página 17

18 METODOLOGIA Creatinina El método más comúnmente utilizado para la determinación de creatinina es el método Jaffe. En la reacción de Jaffe la creatinina reacciona con ácido pícrico en un medio alcalino (NAOH) para formar un compuesto naranja-rojizo que es proporcional a la cantidad de creatinina presente; no es un método específico para la creatinina, la sobreestima en aproximadamente 10%; el compuesto coloreado puede ser generado por la presencia de proteína, glucosa, ácido ascórbico, acetona, acetoacetato, piruvato, guanidina y cefalosporina; la metodología depende de la concentración del ácido pícrico, ph alcalino (concentración del NaOH), temperatura de reacción, tiempo de reacción y longitud de onda de lectura. El mejor enfoque para mejorar la especificidad de este método ha sido una combinación de reacción cinética con una selección cuidadosa de las concentraciones de reactantes; la reacción cinética se aplica mejor en los analizadores automatizados. Se han investigado varias enzimas de la vía metabólica de la creatinina para utilizarlas en su medición; todas involucran reacciones acopladas que llevan a un equilibrio fotométrico (reacción de punto final); hay principalmente tres enfoques de métodos enzimáticos: Creatininasa acoplada a reacciones con creatinina quinasa, piruvato quinasa y deshidrogenasa láctica, con medición final a 340 nm del NAD + formado. Creatininasa y creatinasa acopladas a sarcosina oxidasa para dar formaldehido, glicina y peróxido (H 2 O 2 ); el peróxido es medido en una reacción de Trinder modificada que da un compuesto coloreado que se mide 550 nm; se puede utilizar la medición alterna del formaldehido para dar NAD + que se mide a 340 nm. Es el método más popular y está automatizado. Lo utilizamos en el analizador del CHMDrAAM CSS. Creatinina deaminasa que utiliza la vía de la formación de amonio (NH 3 ). Ha tenido poca aceptación en los laboratorios de rutina. Los métodos enzimáticos son específicos y menos propensos a interferencias del método Jaffe; están adaptados a analizadores automatizados; ofrecen mayor rango de lectura. Se ha escogido la IDMS (Isotopic Dilution Mass Sprectrometry) como el método definitivo para la medición de creatinina. Se ha requerido una normalización de los métodos para determinación de creatinina debido a que el impacto del sesgo e imprecisión es más pronunciado en concentraciones bajas de creatinina en el cálculo de la egfr; y que se requiere un error total bajo en valores elevados para la evaluación de la creatinina para evaluar la severidad de la enfermedad de los riñones, la necesidad de hemodiálisis y el éxito de los transplantes de riñón. La NKDEP (National Kidney Disease Education Program) recomienda la utilización de métodos normalizados con IDMS; esta organización, en colaboración con IFCC (International Federation of Clinical Chemistry and Laboratory Propiedad intelectual de Lic. Pola A. Ramírez R. 2009; se reconocen los derechos de autor de la literatura utilizada/rev 2010 Página 18

19 Medicine) y EC4 (European Communities Confederation of Clinical Chemistry) ha lanzado un Programa para Normalización de la Creatinina con el fin de reducir la variabilidad en la calibración de la prueba de creatinina entre laboratorios y proporcionar una egfr más exacta para que los médicos pueden hacer una mejor identificación y tratamiento de la enfermedad crónica del riñón con el propósito de prevenir una falla fatal del riñón y mejorar los resultados de los pacientes. Aunque no se calcule de manera formal la egfr en nuestro país es recomendable informarse si el método cumple con la normalización al método IDMS por si el médico está utilizando o requiere utilizar la fórmula en sus pacientes, lograr concordancia entre todos los laboratorios independientemente del método utilizado y por la evaluación en los programas de evaluación externa que solicitan esta información. Esta información se suministra en los insertos, si no está se debe solicitar al proveedor. Muestra: La prueba se efectúa en suero, plasma (anticoagulante dependerá del método y adaptación del fabricante) y orina; también recibimos líquido peritoneal de los pacientes de diálisis peritoneal. Para la evaluación de la creatinina plasmática se utiliza suero y usualmente en ayunas pues se acompaña de otras pruebas químicas, aunque no es crítico; la muestra de orina puede ser al azar o de 24 horas; para la depuración de creatinina se requiere orina de 24 horas acompañada de una muestra de sangre tomada al final de la recolección, para el cálculo. La orina de 24 horas no requiere preservantes, pero el paciente puede mantenerla en frío. Valores de referencia: son dependientes del método, sexo y edad; por lo que aquí mencionaremos los de hombres y mujeres adultos, para el método enzimático como una referencia general. Suero/plasma o Hombres mg/dl o Mujeres mg/dl Orina (primera de la mañana) o Hombres mg/dl o Mujeres mg/dl Orina de 24 horas o Hombres 980 mg/24h 2.2 g/24h o Mujeres 720 mg/24h 1.51 g/24h Depuración: ml/min NKDEP recomienda informar la creatinina con 2 cifras decimales por efectos del cálculo de la GFR. Siempre se recomienda que los laboratorios establezcan o confirmen los valores de referencia en sus pacientes. Para diagnóstico ver tabla de ESTADOS DE LA ENFERMEDAD CRONICA DEL RIÑON en página 6. Propiedad intelectual de Lic. Pola A. Ramírez R. 2009; se reconocen los derechos de autor de la literatura utilizada/rev 2010 Página 19

20 Microproteína Para la medición de microproteínas contamos con métodos cualitativos, semicuantitativos y cuantitativos. Los métodos cualitativos y semicuantitativos constituyen las tiras de orina que se utilizan en urinálisis, sin embargo estas tiras miden albúmina por lo que un resultado negativo no detectará ni descartará la presencia de otras proteínas diferentes a la albúmina. La evaluación de otras proteínas diferentes a la albúmina se efectúa con Electroforesis de Proteínas e Inmunofijación; se utiliza principalmente para determinar la presencia de Proteínas de Bence Jones que son cadenas livianas kappa y lambda libres presentes en el plasma y que han pasado la barrera glomerular debido a una sobrecarga de proteínas en el suero. Para efectuar estas pruebas debe correrse a la par una muestra de suero para comparar la presencia o ausencia de determinadas proteínas pues recordemos que la orina es un filtrado del plasma. La electroforesis es una prueba cuantitativa mientras que la inmunofijación es una prueba cualitativa. Hay diferentes métodos cuantitativos para la medición de las proteínas totales en orina, sin embargo debe tomarse en cuenta que la respuesta a los diferentes métodos no es igual en sensibilidad y especificidad para todas las proteínas, por lo que se hace importante utilizar un método que sea lo suficientemente sensible a todas cuando determinamos proteínas totales. Entre los métodos cuantitativos tenemos: Lowry original (Folin-Ciocalteu) ácido fosfotúngtico + ácido fosfomolíbdico Tintes: o Coomasie Brillian Blue o Rojo Ponceau S + NaOH o Molibdato rojo de pirogalol Turbidometría o Ac. Tricloroacético o Ac. Sulfosalicílico o Cloruro de benzatonio Debido la necesidad de automatizar los métodos y a la variación de la respuesta, el método de Coomassie y el de Cloruro de benzatonio son los más utilizados; con el método de cloruro de benzatonio deben tenerse todos los cuidados que mencionamos antes para los métodos inmunoturbidimétricos. Como no todos los métodos tiene la misma respuesta, esta puede aumentarse incluyendo dodecilsulfato en el reactivo Muestra: La muestra para microproteínas puede ser orina de 24 horas, que es la muestra de elección u orina al azar. La orina de 24 horas no requiere preservantes, pero el paciente puede mantenerla en frío. Propiedad intelectual de Lic. Pola A. Ramírez R. 2009; se reconocen los derechos de autor de la literatura utilizada/rev 2010 Página 20

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