Patologia clinica - Composti Azotati non Proteici PDF

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urea, acido urico, ammoniaca, metabolismo composti azotati...

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Composti azotati non proteici I composti azotati non proteici sono sostanze a basso peso molecolare contenenti azoto, derivate dal metabolismo intermedio e terminale delle proteine e degli acidi nucleici. Sono sostanze che non vengono prodotte nel plasma e hanno, ciascuna, una concentrazione nota; se tale concentrazione nota varia, allora vuol dire che quella data reazione chimica che porta alla produzione di quel dato composto azotato è alterata, oppure può significare che non funzionano bene i reni o il fegato. Essi sono: urea, creatinina, acido urico, ioni ammonio, amminoacidi. La loro concentrazione è misurata in termini di mg/dl. Sono sostanze che, quando presenti nella concentrazione nota, vuol dire che vengono regolarmente eliminati dalla filtrazione renale. Con l’avanzamento dell’età e di patologie come insufficienza renale può avvenire che l’urea possa essere trattenuta nell’organismo. Altro motivo per cui l’urea si può accumulare è l’eccessiva assunzione di proteine con la dieta.

UREA L’urea è il principale composto sintetizzato dal catabolismo degli amminoacidi. È un prodotto del metabolismo epatico attraverso il ciclo dell’urea. Fra i composti azotati non proteici quello che si trova a maggior concentrazione è l’urea, che rappresenta il maggior composto azotato non proteico presente nel plasma. Inoltre, il 45 % di tutta l’urea presente nell’organismo è localizzata proprio nel plasma. Gli amminoacidi metabolizzati nei vari tessuti liberano gruppi amminici sotto forma di ioni ammonio. Il fegato utilizza tali gruppi nel cosiddetto ciclo dell’urea, ciclo attraverso il quale si traduce urea. L’urea, attraverso il circolo passa attraverso tutti i liquidi extra e intra cellulari. Gran parte dell’urea viene eliminata dal rene; una piccola parte viene eliminata col sudore e un’altra piccola parte viene metabolizzata dai batteri che vanno a formare nitriti e nitrati in ambiente anaerobico. In condizioni di equilibrio del bilancio azotato, viene eliminata nelle urine una quantità pari a 25 grammi /24 h. La concentrazione di urea nel siero viene determinata attraverso metodi enzimatici e, negli USA, sono stati stabiliti dei parametri di concentrazione di urea che sono espressi come contenuto di azoto della molecola che si chiama diazoto ureico nel sangue BUN (blood ureic nitrogen), contenuto sierico di azoto uremico. Valori normali di BUN: 5 – 20 mg/100 ml. I valori di BUN sono leggermente maggiori nei maschi e tendono ad aumentare negli individui che seguono una dieta con alto contenuto proteico oppure negli individui con alterata funzionalità di rene o fegato. Ad esempio, negli anziani tende a formarsi la gotta, ossia un accumulo di acido urico (precursore dell’urea) nelle articolazioni. Tale accumulo di acido urico nelle ossa provoca dei dolori fortissimi e quindi i pazienti che presentano questa patologia hanno grossi problemi nella deambulazione.

Anche bassi valori di BUN sono considerati patologici. Possono essere causati da una dieta a basso contenuto proteico. Un basso apporto di proteine può causare perdita di massa magra e quindi anche di massa muscolare. Inoltre si ha anche una carenza di enzimi e tale carenza provoca una carenza delle reazioni metaboliche. Una carenza di proteine provoca anche una carenza delle cellule componenti il sistema immunitario, essendo gli anticorpi catene proteiche. Bassi valori di urea possono essere causati anche da patologie gravi, quali l’epatopatia (infiammazione del fegato che porta alla non sintetizzazione di urea) L’uremia è l’aumento della concentrazione dell’urea nel sangue. L’iperazotemia si intende invece l’aumento di tutti i composti azotati a basso peso molecolare. L’uremia è lo stadio finale dell’insufficienza renale. Si ha l’accumulo nel sangue di sostanze azotate a causa dell’incapacità del rene di eliminarle. L’accumulo di urea può portare ad un intossicazione sistemica che, grazie a degli enzimi, viene convertita in carbonato di ammonio, in quanto l’urea come tale è neurotossica. Tra i sintomi dell’uremia troviamo lo scompenso renale. Il rene, infatti, non solo si occupa all’escrezione di cataboliti ma interviene anche in numerose reazioni metaboliche che hanno un ruolo importante nel mantenimento della pressione arteriosa, nella produzione dei globuli rossi i quanto trattengono l’emoglobina, ed hanno un ruolo importante nel metabolismo del fosforo e del calcio. L’uremia, pertanto, si sviluppa in seguito all’incapacità dei reni di depurare l’organismo dalle scorie. Si parla di sindrome uremica che aumenta man mano che diminuisce la funzionalità renale. Solitamente ciò avviene quando la funzionalità renale si è ridotta del 20 – 30% rispetto alla norma. I sintomi dell’uremia sono molto evidenti e tra questi troviamo dispnea, nausea, vomito ed emicrania. Può comparire l’ipertensione, anemia (il rene non recupera emoglobina dal sangue e non si formano globuli rossi) e aumento dei livelli di potassio nel sangue (il potassio non viene eliminato con le urine). In caso di uremia grave, si ricorre a dialisi o trapianto renale. I segni che comporta l’uremia sono la perdita di peso, affaticamento, debolezza, nausea, vomito, alitosi, perdita di appetito, irrequietezza delle gambe, mancanza di fiato dettata dalla dispnea, smemorataggine (dovuta al mal di testa e all’incapacità di concentrarsi), crampi alle gambe, sonno difficile, sensazione di prurito, insofferenza al freddo, dolore al torace, diverso colorito e diminuzione del desiderio sessuale. L’uremia rappresenta lo stadio finale dell’insufficienza renale cronica. L’insufficienza renale cronica è la perdita permanente della funzionalità renale, cioè la funzionalità del rene è compromessa e, di conseguenza, si ha un’incapacità del rene di espletare le funzioni escretorie sia dei cataboliti azotati, sia di mantenere l’omeostasi idro – elettrolitica. L’insufficienza renale può rappresentare o lo stadio finale di una nefropatia cronica oppure essere conseguenza di un danno acuto irreversibile. Per esempio, nell’avvelenamento da funghi o l’avvelenamento da arsenico.

Patogenesi dell’uremia Dal punto di vista patogenetico della malattia, si sono due tipi principali di uremia: 1. Uremia pre - renale: rappresenta un aumento del contenuto di urea a causa di meccanismi che agiscono a monte della filtrazione glomerulare, cioè sono meccanismi che non riguardano la filtrazione renale. L’uremia pre - renale può essere causata da una diminuzione della perfusione renale (shock, emorragia, disidratazione, ecc.) o da un aumento del catabolismo proteico (febbre, ustioni, emolisi, emorragia profusa, ecc), portando ad un aumento del BUN ematico. 2. Uremia renale: causata da malattie o sostanze tossiche che causano danni ai glomeruli renali, oppure al microcircolo renale, oppure ai tubuli renali. Le cause sono da ridotta filtrazione renale, a causa di un insufficienza acuta (glomerulonefriti, ipertensione maligna, farmaci e/o metalli nefrotossici, necrosi corticale, ecc) oppure nefropatie croniche (glomerulonefriti, diabete mellito, pielonefriti, arteriosclerosi, arteriolosclerosi, ecc). 3. Uremia post – renale: ostruzione delle vie urinarie quali ureteri o vescica o uretra. L’urina ristagnante non viene espulsa e inizia a essere riassorbita, causando intossicazione. Questo avviene per esempio nella vescica grazie anche alla presenza nella parete della vescica di un epitelio pluristratificato altamente vascolarizzato. Causata da ostruzioni delle vie uretrali (da calcoli, tumori, processi infiammatori, ipertrofia prostatica, traumi, ecc). Le cause dell’uremia possono essere le nefropatie acquisite e nefropatie glomerulari, che costituiscono il 40%. Possono essere primitive, ossia nascono proprio da un problema renale, oppure secondarie, cioè dovute da altre malattie come le malattie autoimmuni. In generale, nelle malattie autoimmuni si producono autoanticorpi che vanno ad attaccare alcuni tessuti corporei. Nella tiroidite di Hashimoto, per esempio, vengono prodotti autoanticorpi contro il tessuto della tiroide. La miastenia gravis è una malattia autoimmune di intermedia gravità che colpisce i muscoli corporei, fra cui il cuore. Gli autoanticorpi vanno a legarsi ai recettori per l’acetilcolina della placca neurale impendendo la trasmissione delle sensazioni nervose. Il paziente con la miastenia ha una forte sensazione di stanchezza e, in particolare, la miastenia gravis provoca grave sofferenza dei muscoli sottili; per questo i primi sintomi sono problemi della vista, deglutizione e respirazione. Il lupus risulta essere la malattia autoimmune più grave perché va ad attaccare più organi, fra cui il rene. Qui gli autoanticorpi vanno a legarsi alle pareti dei vasi di ogni organo. Causa dell’uremia sono anche alcune nefropatie congenite (congenite vuol dire che si ha dalla nascita ma che possono comparire solo successivamente ad una patologia che ha colpito l’individuo) che causano formazione di cisti (rene policistico) o nefropatie familiari ereditarie.

Fasi che portano all’insufficienza renale cronica L’insufficienza renale cronica può essere in compenso funzionale, ossia si ha una riduzione della riserva renale in assenza di problematiche legate all’escrezione dell’urea. Conseguenze di ciò sono l’ipertensione

L’insufficienza renale in compenso funzionale si può osservare fino ad una riduzione del filtrato renale fino al 50%. Nell’insufficienza renale in scompenso funzionale c’è la comparsa di un lieve incremento dei valori azotati. Tra i comporti azotati, oltre l’urea, nel rene possiamo avere anche la creatinina e l’uricemia associati alla riduzione della eliminazione delle urine, oppure ad astenia della persona. Ci può essere anche un insufficienza renale detta franca per valori di filtrato renale inferiori ai 25 ml/min. È causata dall’accentuazione di squilibri dovuti ad alterazioni elettrolitiche. L’uremia conclamata si ha per valori di filtrato di 5 – 10 ml/min. Questa è una conseguenza di una sindrome da intossicazione sistemica che riguarda tutti gli apparati. In questo caso i pazienti rimangono asintomatici e si arriva ad una perdita di circa il 70 – 85% dell’attività funzionante e si hanno fenomeni di adattamento dell’organismo tramite modificazioni endocrine, cardiocircolatorie, emodinamiche e morfologiche, che permettono di portare una ipertrofia delle strutture glomerulari e tubulari e aumentare il flusso del filtrato per ogni singolo nefrone. Le manifestazioni tossiche dell’uremia vanno a coinvolgere quasi tutti gli organi. Si ha un aumento delle tossine dovuto a: 1. Deficit escretorio, cioè so ha un difetto nell’eliminazione; 2. Ridotto catabolismo di alcune sostanze (per esempio, degli ormoni polipeptidici); 3. Perdita della funzione endocrina del rene; 4. Alterazioni dei feedback polmonari che portano ad incrementi compensatori. Oltre all’urea, altre sostanze che sono tossine uremiche, ossia tossiche derivate dall’urea, sono la β 2 microglobulina, componente degli antigeni di istocompatibilità di classi I, la lisozima, le ribonucleasi, enzimi che di RNA e DNA, la proteina legante il reticolo, l’acido urico, derivati della pirimidina, AMPc, ormoni come il paratormone e di derivati di alcuni carboidrati.

CREATININA La creatinina è il prodotto del metabolismo terminale della creatina. La creatina è presente soprattutto nel muscolo scheletrico, dove partecipa, sotto forma di creatin – fosfato, all’immagazzinamento dell’energia. CP + ADP  creatina + ATP. La creatina – fosfato viene convertita in creatina in una reazione accoppiata, con la sintesi di ATP da ADP, cedendo a quest’ultimo il gruppo fosfato. Questa reazione è catalizzata da un enzima chiamato creatina cinasi, che scinde il gruppo fosfato, il quale va a legarsi all’ADP. Nel corso della reazione, piccole quantità di creatina vengono trasformate in creatinina, che passa nel sangue e viene eliminata dai reni. La quantità di creatinina prodotta è direttamente proporzionale alla massa muscolare scheletrica. VALORI NORMALI DI CREATININA UOMO: 0,6 - 1,3 mg/dl DONNE: 0,5 – 1,0 mg/dl

La non normale produzione di creatinina può avvenire nel caso in cui si è avuto un trauma da schiacciamento a livello muscolare. La creatininemia, che il contenuto di creatinina in circolo, aumenta quando diminuisce la funzionalità renale. Valutare l’indice della creatininemia significa valutare la clearence della creatinina. Per clearence si intende la eliminazione con le urine. La clearence tiene conto sia della creatininemia, sia della quantità dii urina prodotta nell’arco di 24h. Nel soggetto anziano, in cui la massa muscolare è molto ridotta, la creatinina, per unità di tempo, può sembrare normale anche se i reni funzionano meno, per cui è preferibile determinare la clearance della creatinina nell’arco delle 24 ore, che tiene conto della creatininemia ed anche del volume di urine prodotto. Per esempio, un incremento del BUN e creatininemia normale = uremia pre – renale.

ACIDO URICO L’acido urico è il prodotto terminale epatico del catabolismo delle purine (adenina e guanina). La degradazione di DNA e RNA determina un continuo ricambio purinico nell’organismo. La sintesi di acido urico è catalizzata un enzima: la xantina – ossidasi (XO). L’acido urico viene prodotto dal fegato, filtrato attraverso i reni, parzialmente riassorbito e parzialmente eliminato dai reni. In condizioni normali, l’escrezione giornaliera di acido urico con le urine di pari a 1g. Alimenti ricchi di purine sono rappresentati da: interiora, carne, pesce, legumi e lieviti. È importante considerare che l’acido urico è poco solubile in acqua. Pertanto, se la sua concentrazione aumenta, esso precipita rapidamente nelle urine sotto forma di cristalli di urato monosodico, che vanno a formare i calcoli renali. Nei pazienti con alta concentrazione di acido urico, i cristalli di urato si depositano soprattutto nelle articolazioni, e questo determina una sindrome chiamata gotta. Tali sostanze che non sono solubili nei liquido inducono una forte reazione infiammatoria con rilascio leucociti che vanno a creare un danno tissutale, acidificano l’ambiente e formano cristalli di urato. Si ha cosi un’infiammazione delle articolazioni che appaiono dolenti e infiammate. I cristalli di urato di possono formare anche nei pazienti che hanno livelli normali di acido urico nel sangue. L’uricemia, ossia la concentrazione di acido urico nel sangue, può dipendere da un eccessiva diminuzione di acido urico o da un elevata escrezione renale. La quantità di acido urico può dipendere anche dalla quantità di cellule distrutte e quindi, dal numero di molecole di DNA e RNA distrutte. Per esempio, ciò può avvenire nelle terapie neoplastiche. La diminuzione della concentrazione di acido urico avviene attraverso una terapia basata sulla somministrazione di allopurinolo, un farmaco che inibisce l’attività della xantina – ossidasi.

Altre sostanze usate in terapia sono la colchicina, usata perché riduce l’attività dei polinucleati che dei macrofagi e in generale delle cellule fagocitarie nei confronti dei cristalli di acido urico, riducendo di conseguenza la risposta infiammatoria VALORI DI ACIDO URICO SIERICO UOMO: 4 – 7 mg/dl DONNE: 3 – 6,5 mg/dl

AMMONIACA Altre sostanze azotate sono lo ione ammonio e gli amminoacidi che costituiscono la maggior parte delle altre sostanze a basso peso molecolare. VALORI DI IONI AMMONIO: SIERO: 12 – 55 µg/dl URINE: 35 – 70 mEq/24h Le concentrazioni degli amminoacidi non sono valutate di routine se non in condizioni particolari, per esempio in caso di anomalie congenite o acquisite del metabolismo degli amminoacidi o in alcune cause di insufficienza epatica....