La diagnosi laboratoristica e clinica in nefrologia

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1 DIPARTIMENTO DI NEFROLOGIA ASL 8 AREZZO Direttore prof. Mauro Sasdelli REGIONE TOSCANA La diagnosi laboratoristica e clinica in nefrologia Ordine dei medici di Arezzo 20 gennaio 2007

2 L esame delle urine Manoscritto medievale (XV secolo): Medici che osservano le urine di un paziente

3 Esame urine normale esame fisico- chimico Aspetto: trasparente Colore: giallo paglierino Odore: normale Peso Specifico: ph: tra 5 e 6.5 Proteine: assenti Glucosio: assente Bilirubina: assente Nitriti: assenti

4 Esame urine Esame fisico Aspetto Normale : Limpido Anomalo: Torbido: sangue, leucociti, cellule, proteine e cristalli Schiumoso: infezione Odore Normale: sui generis Anomalo Ammoniacale: fermentazione dell urea da parte di germi. Cause: urine lasciate all aria infezioni Fetido: infezioni Pungente: asparagi

5 Esame urine Esame fisico Colore Normale: giallo paglierino per la presenza di urocromo Anormale: Giallo chiaro (pallido): urina diluita, insufficienza renale Arancione: urina concentrata, alimenti Bianco: piuria, cristalli di fosfato Giallo-Verde: itteri, amitriptilina (Laroxil) Nero: cellule neoplastiche Rosso: ematuria basse vie urinarie, mioglobinuria, rifampicina, barbabietole Rosso nerastro (Lavatura di carne): ematuria renale Blu: blu di metilene

6 1.Colore giallo-chiaro pallido : urina diluita 2.Colore rosso: ematuria 3.Colore giallo-scuro: urina concentrata 1 2 3

7 Esame chimico Le strisce reattive

8 ESAME URINE Esame chimico Peso specifico E il peso di una soluzione confrontato con l acqua distillata: dipende dal numero e dal peso delle particelle sciolte PS normale dipende dalla diluizione: con diuresi normale PS > 1030 se glicosuria o con alcuni farmaci (U Osm normale) o urina concentrata PS< 1015 urina diluita o patologico se misurato in urine al mattino senza bere da almeno 8 ore Isostenuria se PS < 1010 Ipostenuria se PS < 1005

9 Esame urine Esame chimico ph : Range 4.5-8; di regola Dipende da: - dieta - funzionalità del tubulo ph acido < dieta ricca di carne - litiasi uratica e cistinica ph alcalino > acidosi tubulare renale - pielonefriti - litiasi infetta - dieta vegetariana - insufficienza renale avanzata

10 Esame urine Esame chimico Sangue (Ematuria) Viene valutata in maniera semiquantitativa (da assente a +++) Microematuria: quando non è visibile ad occhio nudo Macroematuria: quando è visibile E dovuta a globuli rossi (GR) intatti od emoglobina da GR emolizzati

11 Esame urine Esame chimico Sangue (Ematuria) I GR possono provenire dal glomerulo fino all uretra Patologie renali Calcoli renali Traumi del rene, della vescica e dell uretra Tumori vescicali Patologie prostatiche o utero-vaginali L ematuria delle basse vie urinarie è di colore rosso con coaguli L ematuria renale è di colore rosso scuro (lavatura di carne) senza coaguli

12 Proteine Esame urine Esame chimico Di norma sono escrete in piccole quantità (< 50 mg/die) e non sono rilevate dalle strisce Le strisce sono più sensibili per l albumina ( non rilevano la Bence-Jones) - Valori (con le strisce): da assenti a ++++ o assenti-tracce >300 mg%

13 Glucosio Esame urine Esame chimico Non rilevato fino a quando il livello ematico < mg/dl Cause: diabete Bilirubina Danno epatico Ittero ostruttivo Anemia emolitica glicosurie normoglicemiche

14 Urobilinogeno Esame urine Esame chimico nelle patologie epatiche Valori di riferimento: UI Nitriti Presenti nelle infezioni urinarie Leucociti Infezioni, nefriti interstiziali, rigetto Da tracce a +++

15 Esame urine Esame chimico Chetoni Gli acidi grassi sono catabolizzati acido acetoacetico, acido β idrossibutirrico ed acetone Misura dell acido acetoacetico Si riscontrano nel diabete, epatiti croniche, sottonutrizione, vomito, dopo anestesia, negli stati febbrili specie nei bambini

16 ESAME URINE Esame del sedimento Normale: qualche cristallo, rare cellule di sfaldamento Patologico se presenza di Globuli rossi Globuli bianchi Grossi e abbondanti cristalli Cilindri ialino-granulosi o cellulari Batteri ( su urine fresche)

17 Sedimento urine: i globuli rossi Eritrociti dismorfici Eritrociti isomorfi (normali)

18 Sedimento urine Emazie o Globuli rossi normali

19 Sedimento urine Emazie dismorfiche

22 Sedimento urine Emazie dismorfiche La ricerca si fa con il microscopio normale Può orientare la diagnosi differenziale tra ematuria glomerulare ed extraglomerulare E sicuramente diagnostica quando la percentuale di emazie dismorfiche è > 80 % o quando sono assenti Più frequentemente la percentuale è inferiore per cui non è discriminante. In questo caso si valorizzano altri elementi: cilindri, cellule, leucociti

23 Sedimento urine Globuli bianchi Valori patologici: > 5-15 GB per campo microscopico ad alto ingrandimento Nella maggioranza dei casi neutofili Eosinofili nelle nefriti interstiziali allergiche Linfociti nel rigetto del trapianto renale In passato ricerca delle cellule di Sternheimer- Malbin (cell chiare al violetto di genziana) ritenute indice di pielonefrite attiva. Esame aspecifico abbandonato

24 Sedimento urine Globuli bianchi Sono patologici se > 5-10 BB per campo microscopico Quando sono elevati si parla di piuria Sono generalmente neutrofili infezione urinaria o vie genitali Eosinofili nefrite intertiziale allergica Linfociti rigetto acuto di trapianto renale

25 Sedimento urine: Cellule epiteliali

26 Sedimento urine: Cellule epiteliali 1. Tubulari: piccole ovoidali o rettangolari, con nucleo grande Derivano dai tubuli Si riscontrano nella necrosi tubulare acuta, ma anche in tutte le malattie renali In presenza proteinuria severa s infarciscono di lipidi: corpi ovalari grassi

27 Sedimento urine: Cellule epiteliali 2. Transizionali: più grandi, ovoidali o rotondeggianti a) Strati superficiali: più grandi, rotonde o ovoidali. Si associano ad infezione urinaria b) Strati profondi: più piccole, allungate, binucleate, a forma di clessidra. Si associano a litiasi o tumori

28 Sedimento urine: Cellule epiteliali 3. Pavimentose: grandi, quadrangolari con nuclei piccoli. Provengono dall uretra o dalla vagina

29 Sedimento urine I cilindri

30 Sedimento urine I cilindri Hanno forma allungata cilindrica a margini regolari in quanto assumono la forma del lume tubulare in cui si costituiscono L origine intrarenale è di grande valore diagnostico Tutti i cilindri hanno una matrice organica composta da mucoproteina di Tamm-Horsfall secreta dalle cellule tubulari (parte ascendente ansa di Henle) Questa proteina precipita in ambiente acido in condizioni di stasi urinaria, alta concentrazione di elettroliti, proteinuria. Si formano sopratutto nei dotti collettori

31 Sedimento urine i cilindri Cilindri ialini: I più comuni, non sono patologici Rinvenuti spesso dopo esercizio fisico, febbre, disidratazione Cilindri eritrocitari: Sempre indicativi di una patologia renale Trauma renale Glomerulonefrite Nefrite lupica

32 Sedimento urine I cilindri Cilindri leucocitari Formati da PMN neutrofili Osservati in: Pielonefrite acuta Nefrite interstiziale Nefrite lupica Cilindri granulari o ialino-granulari La loro presenza indica normalmente patologie renali significative Formati da granuli di proteine o detriti cellulari A volte sono presenti pure dopo esercizio fisico estremo

33 Sedimento urine I cilindri Cilindri di cellule epiteliali Derivano da: Stasi urinaria Degenerazione tubulare Necrosi tubulare Cilindri cerei Derivano dalla degenerazione dei cilindri granulari Osservati in: Insufficienza renale cronica severa Ipertensione maligna Amiloidosi renale Patologie renali acute Infiammazione e degenerazione tubulare Cilindri lipoidei Derivano da: Degenerazione lipoidea dell epitelio tubulare (Sindrome nefrosica)

34 Sedimento urine: Cilindri Cilindro ialino-granulare Cilindro cereo Cilindro leucocitario Cilindro eritrocitario

35 Sedimento urine: Cilindri granulari

36 Sedimento urine Cilindro ialino Materiale ialino

37 Sedimento urine Cilindro granulare

38 Sedimento urine Cilindro eritrocitario

39 Cilindro leucocitario nel tubulo renale

40 Cilindro eritrocitario intratubulare

41 Sedimento urine Cilindro cereo

42 Sedimento urine: Cilindro eritrocitario

43 Sedimento urine Cilindro lipoideo

44 Sedimento urine I Cristalli

45 Cristalli (di norma non patologici) Con PH urine acido Cristalli di acido urico (romboidali, quadrangolari, rotondeggianti, elittici) Anche nelle urine normali Frequenti nei pz con gotta Urati amorfi (granuli giallastri) Cristalli di acido ippurico Assunzione di alimenti che contengono acido benzoico

46 Cristalli Con PH urine acido Cristalli di ossalato di calcio ( a busta di lettera, a clessidra, manubrio) Alte concentrazioni di acido ossalico in: Vegetali a foglia verde Pomodori Bibite gassate The Cioccolato

47 Cristalli (possono essere patologici) Con PH urine basico Triplo fosfato ( a coperchio di bara, a X) Carbonato di calcio ( a stella,a rosetta, aghiformi) Fosfato di calcio Biurato d ammonio Fosfati amorfi ( stellati, granuli )

48 Sedimento urine Triplo fosfato (a coperchio di bara) fosfato ammonio-magnesiaco

49 Sedimento urine cristalli stellati di fosfato di calcio

50 Cristalli (patologici) Cristalli di cistina: Patologie metaboliche congenite Cristalli di tirosina Patologie degenerative tissutali, incluse le epatiti e le leucemie Cristalli di leucina Patologie degenerative tissutali, incluse le epatiti e le leucemie Cristalli di colesterolo Patologie renali Sindrome nefrosica Condizioni che portano alla formazione o deposizione di lipidi nel rene Cristalli di bilirubina Ittero clinico Cristalli di emosiderina Emolisi severa Anemie emolitiche Reazioni trasfusionali

51 Sedimento urine cristalli esagonali di cistina

52 Sedimento urine cristalli di colesterolo

53 Sedimento urine Microorganismi Batteri Miceti Trichomonas

54 Sedimento urine Reperti vari Batteri - La ricerca dei batteri va eseguita su urine fresche Le urine sono normalmente sterili Un grande numero di batteri e GB è indicativo di infezione urinaria (UTI) La presenza di soli batteri, senza GB, all esame diretto può indicare una contaminazione Miceti In genere di origine vaginale. Possono riscontrarsi dopo terapia antibiotica, nei diabetici e negli imunodepressi Spermatozoi Trichomonas: flagellati mobili di origine vaginale Muco: origine vaginale

55 Le ematurie

56 Ematurie: caratteristiche Macroscopica Microscopica Isolata Con anomalie urinarie Sintomatica Asintomatica Iniziale Terminale Totale Intermittente Continua

57 Metodi di studio dell ematuria Metodo Strisce Specificità Reazione positiva per Hb libera, Mioglobina e Ossidanti Valori normali < 1000 GR/ml in urine non centrifugate Esame microscopico Ottima < 2-3 GR x campo in urine fresche centrifugate

58 Ematurie: cause in rapporto all età

59 Ematuria falsa Da sanguinamento - sangue dalle vie genitali - dermatite da pannolino - lesioni volontarie da autolesionismo Da pigmenti - pigmenti endogeni: mioglobina vari: melanina, porfirine, urati - pigmenti esogeni: alimenti, farmaci, coloranti

60 Ematuria emoglobinuria e mioglobinuria

61 Ematurie da sforzo

62 Ematurie da sforzo

63 La proteinuria

64 Lo studio della proteinuria

65 L escrezione urinaria di proteine nel normale Filtrazione glomerulare 30 g/die Riassorbimento tubulare 99.9% Proteine urinarie dopo riassorbimento tubulare 10 mg/die Secrezione tubulare e vie urinarie 20 mg/die Escrezione urinaria 30 mg/die

66 Metodi studio Urine su un campione della mattina: proteine/creatinina Urine di 24 ore Metodi di laboratorio 1) elettroforesi delle proteine 2) dosaggio di frazioni proteiche di vario peso molecolare: albumina , transferrina , IgG , α 1 microglobulina

67 Diagnosi di proteinuria Albumina % Transferrina β % γ (IgG) % α 2 % Glomerulare > 80 < 10 < 5 < 10 selettiva Glomerulare poco selettiva > 50 > < 10 Glomerulare non selettiva > 50 > 10 > 10 < 10 Tubulare < 50 > 10 variabile > 10

68 La proteinuria glomerulare

69 La proteinuria glomerulare e tubulare

70 Significato della proteinuria glomerulare E sicuramente indice di malattia dei glomeruli: glomerulonefrite Le selettività è un indice di gravità di malattia: - la proteinuria selettiva si riscontra in malattie in genere benigne e che rispondono alla terapia - la proteinuria non selettiva si riscontra in forme gravi e poco sensibili alla terapia

71 La proteinuria da catene leggere (di Bence Jones)

72 La proteinuria da sforzo E assente a riposo e compare solo dopo sforzo E di entità modesta < 1 g/die con tracciato di tipo glomerulare selettivo Si può associare ad ematuria E benigna Diagnosi per esclusione E dovuta ad ipertensione glomerulare transitoria

73 La microalbuminuria Urine di 24 ore mg/die Urine del mattino albumina/creatinina mg 2-20 mg/dl Urina di 4 ore Urina del mattino µg/ l mg/l

74 PREVEND; Albuminuria as a predictor of CV mortality in the general population (n=~40.000) CV mortlaity (relative risk) Hillege et al; Circulation 2002;106(14): albumin concentration (mg/l)

75 Microalbuminuria: an independent predictor of ischemic heart disease (IHD) in hypertensive patients Population without IHD, % Microalbuminuria, n= 20 Normoalbuminuria, n= 184 P < years Jensen et al., Hypertension, 2000

76 RENAAL; Albuminuria predicts cardiac events in diabetic nephropathy patients (n=1500) CV Endpoint Heart Failure 6 6 Hazard ratio 4 2 Hazard ratio < < Albuminuria (g/g) Albuminuria (g/g) De Zeeuw et al; Circulation 2004

77 Urinary albumin concentration in pts with type II diabetes and mortality Albuminuria µg/ml Diabetes duration yr Fasting plasma glucose mg/dl % of pts alive % increase in mortality vs normals < 15 9 ± ± ± ± ± ± > ± ± Parving KI 1998

78 Esame urine: diagnosi differenziali Alterazione urinaria Diagnosi Emazie dismorfiche. Cilindri eritrocitari Proteinuria glomerulare o lipiduria Cellule epiteliali tubulari Cilindri granulari Proteinuria tubulare Piuria Cilindri leucocitari Proteinuria lieve Ematuria isolata Glomerulonefrite Necrosi tubulare Pielonefrite Nefropatie ostruttive Tutte le malattie renali Piuria o leucocituria isolata Cellule transizionali Ematuria e leucocituria isolata Sedimento normale o con lievi alterazioni Infezioni vie urinarie Se urine sterili TBC urinaria Infarto renale. Nefropatie ostruttive. Nefrite interstiziale acuta. Vasculiti Nefriti interstiziali. Nefroangiosclerosi Mieloma, IRA. IRC. Ostruzione. Nefropatia ischemica. Vasculiti

79 L azotemia PROTEICO AZOTO TOTALE UREICO (BUN: vn < 20 mg/dl) NON PROTEICO (azotemia: vn < 45 mg/dl) NON UREICO NH3 Aminoacidi Acido urico Creatina Altri

80 L azotemia L urea deriva dalle proteine della dieta e dal metabolismo proteico muscolare Viene tutta filtrata dai glomeruli, riassorbita e poi secreta Aumenta per - Insufficienza renale - Iperiassorbimento intestinale - Dieta iperproteica - Disidratazione - Ipercatabolismo - Insufficienza epatica

81 PROVE DI FUNZIONALITA RENALE Il FILTRATO GLOMERULARE Il VFG rappresenta la capacità depurativa del rene E l indice migliore per 1. Valutare la massa renale funzionante 2. Studiare la progressione della malattia 3. Stabilire il dosaggio dei farmaci in IRC Alterazioni dipendono da: Variazioni di flusso e/o pressione di perfusione Variazioni di superficie filtrante e/o caratteristiche di permeabilità della parete capillare Ostruzione al flusso urinario

82 Valori di VFG misurati in soggetti normali Età Maschi Femmine ml/decade

83 Stima del VFG Il modo più accurato per stabilire la funzionalità renale o l entitl entità del danno è la stima del VFG Il VFG si stima con la clearance di una sostanza che deve essere ultrafiltrata liberamente dal glomerulo, non deve venire nén secreta nén riassorbita dal tubulo

84 Metodi per misurare il VFG Clearance Inulina Cl Urea Creatininemia Cl Creatinina Radioisotopi - Iodotalamato I Dietilenetiaminopenta-acido acetico 99 Tc- DPTA - Etilendiaminotetra-acido acetico 51 Cr-EDTA

85 Come si calcola la clearance di una sostanza Cl = U x V ml/min P U = concentrazione urinaria in mg% V = volume urine / min ( diuresi di 24 ore / minuti in giorno =1440) P = concentrazione plasmatica in mg%

86 La clearance dell Urea

87 La clearance dell urea L urea viene riassorbita e secreta dal tubulo renale Varia in rapporto alla diuresi e alla dieta Con diuresi > 2 ml/min la Cl normale è ml/min

88 La Clearance dell Urea Vantaggi semplice da dosare esprime il VFG reale per valori bassi < 20 ml/min Svantaggi sottostima il VFG per valori normali o medio- bassi varia in rapporto alla diuresi dipende dalla dieta L esame è stato abbandonato nella routine. Viene utilizzato solo nelle IRC di grado elevato facendo una media con la Cl. Creatinina

89 La creatinina La creatinina è il prodotto della conversione non enzimatica di creatina e fosfocreatina. Dal punto di vista chimico si tratta di una anidride La generazione di creatinina è proporzionale alla massa muscolare ed è maggiore nel maschio vs femmina In condizioni di steady state e per uno stesso soggetto, viene prodotta in modo costante dal muscolo (circa un 2% della creatina muscolare ogni giorno viene convertita a creatinina)

90 In senso longitudinale, in uno stesso soggetto, la creatinina, può variare nel tempo al variare della massa muscolare In condizioni di malnutrizione, distruzione muscolare o epatopatia,, si genera poca creatinina

91 al contrario, se si determina la creatinina dopo: un allenamento intenso una introduzione abbondante di carne cotta La creatinina plasmatica livelli normali può risultare al di sopra dei

92 Correlazione tra creatininemia e filtrato glomerulare (VFG) Creatininemia mg% VFG ml/min

93 Stima del VFG con la creatinina a) a) derivare il il VFG dal valore della creatinina plasmatica b) calcolare la la clearance della creatinina c) c) utilizzare equazioni di di calcolo

94 Relazione tra creatinina sierica e VFG misurato con clearance jotalamato

95 La Clearance della Creatinina

96 PROVE DI FUNZIONALITA RENALE IL FILTRATO GLOMERULARE CLEARANCE CREATININA Valori normali: 120 ± 25 ml/min M 95 ± 20 ml/min F L errore più frequente è la raccolta delle urine incompleta L escrezione normale di creatinina mg/kg M mg/kg F

97 La clearance della creatinina è un marker imperfetto del VFG Arteriola afferente Arteriola efferente In condizioni di steady state la quota secreta da tubulo è 10%. Quando il VFG si riduce, la secrezione tubulare, può arrivare al 30-40% Glomerulo ultrafiltrato Secreta Riassorbita

98 Cl. Creatinina: problemi Variabilità della sintesi della creatinina (età e peso corporeo) Metodi di dosaggio Secrezione tubulare Raccolta delle urine delle 24 ore

99 La clearance della creatinina Fonti di errore stimando il VFG con la clearance della creatinina: Raccolta imperfetta delle urine Negli stadi finali dell IRC aumenta la quota di creatinina secreta dal tubulo la clearance sovrastima il VFG Nelle persone anziane e/o malnutrite si riduce la generazione della creatinina

100 FORMULA DI COCKCROFT-GAULT Serve a calcolare il filtrato, considerando il peso corporeo, l età e il sesso, con la sola creatininemia. VFG ( maschi)= (140-Età) X peso P Creatinina X 72 X 0,85 nelle donne

101 FORMULA DI COCKCROFT-GAULT Creatininemia 1.4 mg/dl Uomo di 20 anni, peso 85 Kg. GFR= 101 ml/min Donna di 80 anni, peso 40 Kg GFR= 20 ml/min

102

103 Metodi per ridurre l errore della Cl. Creatinina Raccogliere le urine con catetere per 2-4 ore (test indaginoso e traumatico) Somministare Cimetidina 300 mg x 4 per 2-3 gg (riduce la secrezione tubulare) Media tra Cl Creatinina che sovrastima il VFG e la Cl Urea che lo sottostima. Valido in presenza di insufficienza renale Calcolare la CL Creatinina in rapporto alla superficie corporea

104 Sostanze che bloccano la secrezione tubulare di creatinina Triamterene Spironolattone Amiloride Probenecid Cimetidina Trimetoprim

105 Sostanze che interferiscono nel dosaggio della creatininemia ENDOGENE Proteine Chetoni Glucosio Bilirubina Acidi grassi Urati Urea ESOGENE Cefalosporine 5 Fluorocitosina Fenilacetilurea Metaboliti etanolo

106 Il sedimento urine le cellule Globuli rossi (GR) o emazie o eritrociti: possono originare da ogni parte del rene e delle vie urinarie Globuli bianchi (GB) o leucociti: possono entrare nelle urine in ogni punto, dal glomerulo all uretra Cellule epiteliali: possono originare da ogni parte del tratto genito-urinario Cellule epiteliali squamose Cellule dell epitelio di transizione Cellule dell epitelio tubulare renale

107 Sedimento urine cristalli vari Acido urico Ossalato di Ca diidrato Ossalato di Ca monoidrato Triplofosfato

108 Sedimento urine cristalli vari Fosfati amorfi Triplofosfato Colesterolo Cistina

109 Sedimento urine: lipidi Particelle di forma sferica, translucide: corpi ovali grassi costituiti da cellule tubulari infarcite di grassi Con il microscopio a contrasto di fase una parte appare come croci malta : corpi luminosi con una croce scura formati da esteri di colesterolo e colesterolo libero Cause: - proteinuria marcata - reni policistici

110 Sedimento urine: lipidi

111 Sedimento urine: le croci di malta