IL LABORATORIO NELLE MALATTIE RENALI:
IL LABORATORIO NELLE MALATTIE RENALI:
proteine urinarie
proteine urinarie
Fisiologia del rene
Fisiologia del rene
1200 ml/min 540 ml cellule 660 ml plasma
70 mm Hg
1080 ml/min 540 ml cellule 540 ml plasma Acqua e sali
tendono ad uscire ma si oppongono la retropressione delle proteine e della capsula
= 35 mm Hg.
Circa 120 ml/min vengono filtrati
Fisiologia del rene
Fisiologia del rene
Le urine definitive sono il risultato Le urine definitive sono il risultato
dell’ultrafiltrazione glomerulare e dell’ultrafiltrazione glomerulare e
del riassorbimento tubulare
del riassorbimento tubulare
COSTITUENTI NORMALI DELLE URINE
Urea Creatinina Acido urico Aminoacidi Ammonio Creatina
Minerali (Na, Cl, K, P, S, Ca etc)
L’Uroscopia, osservazione ad occhio nudo dell’urina, rappresenta il più antico
esame clinico di cui si sia mantenuto il ricordo storico.
Da questa memoria storica si deve
partire per valorizzare l’osservazione
attenta ed intelligente degli studiosi del
passato.
Le prime informazioni sull’uroscopia Le prime informazioni sull’uroscopia
sono contenute nei papiri egiziani sono contenute nei papiri egiziani
L’aspetto dell’urina viene L’aspetto dell’urina viene
descritto come:
descritto come:
bianca bianca
nebulosa nebulosa
schiumosa schiumosa
fangosa fangosa
nera nera
grassa grassa
Pitagora
Pitagora (571-497 a.C.) (571-497 a.C.)
Sono tre i liquidi che Sono tre i liquidi che
costituiscono il corpo:
costituiscono il corpo:
Il sangue Il sangue
I vapori (respiro) I vapori (respiro)
L’urina L’urina
Nell’XI secolo Isacco Ebreo, figlio adottivo di Nell’XI secolo Isacco Ebreo, figlio adottivo di Salomone, re d’Arabia, medico del governatore Salomone, re d’Arabia, medico del governatore
della Tunisia, descrive le caratteristiche del della Tunisia, descrive le caratteristiche del contenitore ideale per l’osservazione dell’urina contenitore ideale per l’osservazione dell’urina
La Matula La Matula
“ “ ha la forma della vescica, è fatta di vetro ha la forma della vescica, è fatta di vetro bianco, sottile, chiaro, molto trasparente, bianco, sottile, chiaro, molto trasparente,
meglio se di cristallo o vetro di Venezia”
meglio se di cristallo o vetro di Venezia”
La Matula divenne presto il simbolo del La Matula divenne presto il simbolo del
medico nel Medioevo
medico nel Medioevo
Con la nascita della Biochimica, dal 1860, le Con la nascita della Biochimica, dal 1860, le
scuole di
scuole di Justus von Liebig Justus von Liebig (1803-1873) in (1803-1873) in Germania e di
Germania e di Claude Bernard Claude Bernard (1813-1878) in (1813-1878) in Francia, sviluppano l’esame chimico delle urine Francia, sviluppano l’esame chimico delle urine
nella diagnosi delle malattie.
nella diagnosi delle malattie.
Lo studio microscopico del sedimento viene Lo studio microscopico del sedimento viene
descritto da
descritto da Rayer Rayer (1793-1867). (1793-1867).
La ricerca dei microbi nelle urine da La ricerca dei microbi nelle urine da Weighert
Weighert nel 1871 e da nel 1871 e da Sédillot Sédillot nel 1878. nel 1878.
Lo studio dei batteri viene definito dai lavori Lo studio dei batteri viene definito dai lavori
di di Louis Pasteur Louis Pasteur (1822-1895) e del premio (1822-1895) e del premio Nobel
Nobel Robert Koch Robert Koch (1843-1910) (1843-1910)
E' un esame sottovalutato, tuttavia un corretto esame urine puo' fornire al nefrologo una quantità notevole di informazioni molto superiore, nella
maggior parte dei casi, ad esami più blasonati come la TAC o la risonanza.
“ l’esame delle urine (eseguito correttamente) è una biopsia liquida” (Bradley).
Perche' abbia il valore che merita l'esame urine
deve essere effettuato secondo canoni ben precisi:
esistono delle Linee Guida Internazionali
INDICAZIONI ALL’ESAME URINE INDICAZIONI ALL’ESAME URINE
Infezioni vie urinarie Infezioni vie urinarie
Nefropatie Nefropatie
Uropatia ostruttiva Uropatia ostruttiva
Glicosuria Glicosuria
Diabete mellito ( pz selezionati) Diabete mellito ( pz selezionati)
Disturbi metabolici (vomito, diarrea) Disturbi metabolici (vomito, diarrea)
Nefrolitiasi Nefrolitiasi
INFLUENZATO DA:
INFLUENZATO DA:
INTENSI STRESS FISICI INTENSI STRESS FISICI
CICLO MESTRUALE CICLO MESTRUALE
TERAPIA IDROPINICA O DIURETICA TERAPIA IDROPINICA O DIURETICA
FEBBRE FEBBRE
ASSUNZIONE DI SOSTANZE RICCHE DI ASSUNZIONE DI SOSTANZE RICCHE DI VIT. C
VIT. C
TERAPIA CON CEFALOSPORINE TERAPIA CON CEFALOSPORINE
ASSUNZIONE DI ALIMENTI RICCHI DI ASSUNZIONE DI ALIMENTI RICCHI DI ARGININA
ARGININA
ESAME DELLE URINE:
ESAME DELLE URINE:
QUALE CAMPIONE?
QUALE CAMPIONE?
ES. CHIMICO-FISICO:
I CAMPIONE DEL MATTINO ES. MICROSCOPICO:
II CAMPIONE DEL MATTINO
ESAME DELLE URINE: COME ESAME DELLE URINE: COME
LAVARE LE MANI E SCIACQUARE LAVARE LE MANI E SCIACQUARE
LAVARE I GENITALI CON SAPONE LAVARE I GENITALI CON SAPONE
SCIACQUARE ABBONDANTEMENTE CON SCIACQUARE ABBONDANTEMENTE CON ACQUA CORRENTE
ACQUA CORRENTE
ASCIUGARE CON MATERIALE STERILE ASCIUGARE CON MATERIALE STERILE
RACCOGLIERE IL MITTO INTERMEDIO RACCOGLIERE IL MITTO INTERMEDIO
USARE RACCOGLITORE STERILE USARE RACCOGLITORE STERILE
ESAME DELLE URINE:
ESAME DELLE URINE:
PARAMETRI FISICI PARAMETRI FISICI
ASPETTO ASPETTO (Pus, Grassi, Batteri, Fosfati Urati amorfi) (Pus, Grassi, Batteri, Fosfati Urati amorfi)
COLORE COLORE
ODORE ODORE
DENSITA’ DENSITA’
CO LO RE UR INE
Colore delle urine Colore delle urine
Giallo intenso o arancione Giallo intenso o arancione : urobilina, bilirubina, farmaci. : urobilina, bilirubina, farmaci.
Rosso o rossastro Rosso o rossastro : stati febbrili, ematuria, emoglobinuria, : stati febbrili, ematuria, emoglobinuria, mioglobinuria, porfiria, cardiopatia scompensata, farmaci mioglobinuria, porfiria, cardiopatia scompensata, farmaci antipiretici, alimenti (carota rossa), flussi mestruali.
antipiretici, alimenti (carota rossa), flussi mestruali.
Verde o verdastro Verde o verdastro : itteri intensi (presenza di biliverdina), : itteri intensi (presenza di biliverdina), intossicazione da acido fenico, farmaci (sulfamidici,
intossicazione da acido fenico, farmaci (sulfamidici, resorcina, acido salicilico).
resorcina, acido salicilico).
Scuro o nero Scuro o nero : emoglobinurie, melanuria, alcaptonuria (acido : emoglobinurie, melanuria, alcaptonuria (acido omogentisinico, metabolita della fenilalanina), porfirinuria omogentisinico, metabolita della fenilalanina), porfirinuria (porfiria, iperbilirubinemia essenziale).
(porfiria, iperbilirubinemia essenziale).
Blu o azzurro Blu o azzurro : blu di metilene, azzurro d’indaco. : blu di metilene, azzurro d’indaco.
ODORE sui generis
• PUNGENTE
• DOLCE - FRUTTATO
• SCIROPPO D’ACERO
• DI TOPO
Odore delle urine subito dopo la Odore delle urine subito dopo la
minzione minzione
Odore sgradevole per la presenza di : Odore sgradevole per la presenza di :
Germi che scindono l’urea Germi che scindono l’urea ( ( odore ammoniacale odore ammoniacale ) )
Piuria da Escherichia Coli Piuria da Escherichia Coli ( ( idrogeno solforato idrogeno solforato ) )
Neoplasie, Raccolte ematiche Neoplasie, Raccolte ematiche ( ( odore putrido odore putrido ) )
Diabete,chetosi infanzia Diabete,chetosi infanzia ( ( odore fruttato,acre odore fruttato,acre ) )
Acetonuria Acetonuria ( ( odore aromatico,rancido odore aromatico,rancido ) )
Alimenti o medicamenti Alimenti o medicamenti ( ( odore particolare odore particolare ) )
DENSITA’
DENSITA’
La densità (peso specifico) varia in rapporto alla
capacità del rene di mantenere l'omeostasi dei liquidi e degli elettroliti.
Essa aumenta nell’ipersecrezione di ADH, nel diabete mellito scompensato, nell’ipoperfusione renale, nella
glomerulonefrite, a causa di ostruzione delle vie urinarie ed in seguito ad assunzione di diuretici.
È diminuita nell'insufficienza renale cronica, nella tubulopatia renale, nel diabete insipido nefrogenico.
In condizioni fisiologiche il peso specifico (PS) varia da
1007 a 1030 ( normostenuria ); quando il PS è minore di
1007 si definiscono urine ipostenuriche o ipotoniche .
ESAME DELLE URINE:
ESAME DELLE URINE:
PARAMETRI CHIMICI (I) PARAMETRI CHIMICI (I)
pH pH
BILIRUBINA BILIRUBINA
UROBILINOGENO UROBILINOGENO
CHETONI CHETONI
GLUCOSIO GLUCOSIO
pH pH
Indicatore della qualità del campione v.n.4.5-8
Striscia reattiva
(rosso metile blu di bromotrimolo)
“Phmetro”
Colorimetro
In condizioni normali è acido (tra 4,5 e 7) In condizioni normali è acido (tra 4,5 e 7)
Variazioni verso l’
Variazioni verso l’ acidità acidità : :
Nel digiuno per la produzione di Ac. fosforico dal Nel digiuno per la produzione di Ac. fosforico dal catabolismo delle proteine endogene
catabolismo delle proteine endogene
Nelle diete ricche di proteine e grassi Nelle diete ricche di proteine e grassi
Nell’esercizio muscolare intenso Nell’esercizio muscolare intenso
Nella gotta, emopatie, uso di farmaci uricosurici (per Nella gotta, emopatie, uso di farmaci uricosurici (per l’eliminazione abnorme di urati)
l’eliminazione abnorme di urati)
Nella somministrazione di farmaci acidificanti Nella somministrazione di farmaci acidificanti
Variazioni verso l’
Variazioni verso l’ alcalinità alcalinità : :
Dopo il risveglio per aumento della ventilazione polmonare Dopo il risveglio per aumento della ventilazione polmonare
Dopo i pasti per variazione della ventilazione Dopo i pasti per variazione della ventilazione
Nelle diete vegetariane Nelle diete vegetariane
Nell’alcalosi metabolica Nell’alcalosi metabolica
Nella fosfaturia Nella fosfaturia
Uso di farmaci alcalinizzanti Uso di farmaci alcalinizzanti
Urine infette da germi ureasi-positivi che producono NH Urine infette da germi ureasi-positivi che producono NH
33 Insufficienza renale cronica Insufficienza renale cronica
Deficit tubulare primitivo (Sindrome di De Toni) Deficit tubulare primitivo (Sindrome di De Toni)
Deficit tubulare secondario (Pielonefriti, trapianto di Deficit tubulare secondario (Pielonefriti, trapianto di rene)
rene)
BILIRUBINA BILIRUBINA
La bilirubina è una sostanza di colore giallo-rosso e rappresenta il prodotto di degradazione dell'emoglobina.
E’il principale pigmento presente nella bile. In presenza di bilirubina le urine assumono colore marsala scuro.
Normalmente la bilirubina è presente nell’urina, in piccolissima quantità (0,02 mg/100ml).
Una sua presenza potrebbe essere causata da anemia emolitica, da anemia perniciosa, da avvelenamento da arsenico, fosforo e piombo, da carcinoma del pancreas, da calcoli delle vie biliari, da cirrosi epatica, da infiammazione delle vie biliari all’interno del fegato (colangite), da ittero ostruttivo, da epatite acuta virale, da malattia infettiva di breve durata e di gravità variabile,
provocata da un virus trasmesso dalle zanzare (febbre gialla), da
ipotermia, da malaria, da sepsi, da talassemia.
L’urobilina e l’urobilinogeno (pigmenti biliari) sono prodotti di trasformazione, per mezzo dei batteri intestinali.
Normalmente queste due sostanze non dovrebbero essere presenti nelle urine se non in piccolissima
quantità (0,5-2,5 mg nelle urine raccolte nell’arco delle 24 ore).
Il loro aumento indica epatopatie (virali, acute e
croniche, tossiche, cirrosi, neoplasie), anemia emolitica o un'ostruzione delle vie biliari.
Le urine con eccesso di urobilina presentano color giallo-marrone e non formano schiuma.
Un’assenza di pigmenti biliari si osserva negli itteri
ostruttivi completi.
I chetoni sono dei composti chimici, formati dalla
degradazione di altri composti chimici (acidi grassi) e ciò succede quando l’organismo non ha più una
quantità sufficiente di zuccheri.
Normalmente i chetoni sono assenti nell’urina.
Una loro presenza può essere determinata da
alterazione del metabolismo dei lipidi, da diabete
mellito di tipo I scompensato, da epatiti croniche, da gravidanza, da iponutrizione (sottonutrizione), da
esposizione al freddo, da stress, da vomito gravidico, dopo anestesia, da glicogenosi, da sforzi fisici
prolungati, da stati febbrili tossici, accompagnati da
vomito e diarrea nei bambini.
Normalmente nelle urine il glucoso deve essere assente.
Una sua presenza indica generalmente tubulopatie, glicosuria renale semplice, fruttosuria, galattosuria, lattosuria, pentosuria.
Un aumento del glucosio nelle urine, concomitante con un aumento della glicemia nel sangue, potrebbe essere indice di diabete mellito, acromegalia, sindrome di
Cushing, ipertiroidismo, feocromocitoma, pancreatite cronica avanzata, neoplasia pancreatica, fibrosi cistica avanzata, emocromatosi, asfissia, tumore o emorragia cerebrale (ipotalamo), ustioni estese, uremia, sepsi, insufficienza epatica grave, shock cardiogeno,
assunzione di corticosteroidi, ACTH, diuretici tiazidici,
estroprogestinici.
ESAME DELLE URINE:
ESAME DELLE URINE:
PARAMETRI CHIMICI (II) PARAMETRI CHIMICI (II)
PROTEINE (ALBUMINA) PROTEINE (ALBUMINA)
EMOGLOBINA EMOGLOBINA
ESTERASI LEUCOCITARIA ESTERASI LEUCOCITARIA
NITRITI NITRITI
PROTEINE
Normalmente assenti.
La loro occasionale presenza potrebbe essere dovuta a diverse situazioni non preoccupanti come sforzi
fisici, malattie febbrili, colpi di calore.
Una loro presenza significativa può essere determinata da anemia, da amiloidosi, da
avvelenamento da arsenico, bismuto e mercurio, da cistite, da diabete mellito, da glomerulonefrite, da gotta, da gravidanza, da mieloma multiplo, da
pielonefrite, da sindrome nefrosica, da shock, da malattie vascolari (ipertensione, scompenso
cardiaco).
Buona specificità, scarsa sensibilità
Emoglobina
La presenza nelle urine di emoglobina in
soluzione, normalmente assente, può essere causata da: infarto renale, protesi valvolare cardiaca, farmaci (fenacetina, chinino,
arsenico, ecc.), trasfusioni di sangue di
gruppo incompatibile, ustioni estese, anemia emolitica autoimmune, emoglobinuria
parossistica notturna, favismo, malaria,
setticemia da Bacillus perfigens , Escherichia coli , CID ( coagulazione intravascolare
disseminata ).
La presenza di leucociti nelle urine, è rilevata dall’attività della
Esterasi Leucocitaria.
Campioni di urine non patologiche danno normalmente risultati negativi.
Il primo grado di positività corrisponde all'incirca alla presenza di 5-10 cellule/campo a forte ingrandimento in urine sedimentate.
L'attendibilità di questo test è unanimemente accettata, tuttavia nelle diverse pubblicazioni vengono riportati valori variabili di sensibilità e di specificità .
Falsi positivi si possono riscontrare nelle femmine per contaminazione del campione con secrezioni vaginali.
In presenza di Trichomonas, in genere accompagnato da
leucocituria, il viraggio cromatico è accentuato probabilmente a
causa di un'aumentata leucocitolisi.
La presenza di Nitriti nelle urine è indice di infezioni delle vie urinarie.
Il test si basa sulla capacità di alcuni batteri di ridurre i nitrati a nitriti.
La positività è indice di batteriuria (E. coli,
Proteus, Klebsiella, Pseudomonas, Stafilococco, Enterococco, ecc.).
La negatività non esclude un'infezione
(possibile infezione da germi che non riducono i
nitrati a nitriti).
Costituenti abnormi Costituenti abnormi
GlucosioGlucosio: diabete mellito, diabete renale (per difetto enzimatico nel : diabete mellito, diabete renale (per difetto enzimatico nel riassorbimento del glucosio a livello del tubulo prossimale), usoriassorbimento del glucosio a livello del tubulo prossimale), uso protratto di steroidi.
protratto di steroidi.
UrobilinaUrobilina: negli itteri primitivi e secondari: negli itteri primitivi e secondari
EmoglobinaEmoglobina: anemie emolitiche, favismo, emoglobinurie parossistiche : anemie emolitiche, favismo, emoglobinurie parossistiche (notturna, a frigore)(notturna, a frigore)
Esterasi leucocitariaEsterasi leucocitaria: leucociti, infezione (500 n/ul urino-coltura : leucociti, infezione (500 n/ul urino-coltura per T.I.)per T.I.)
ProteineProteine > 150 mg/dl> 150 mg/dlSEDIMENTO …
… TI AMO
IL MICROSCOPIO PER I IL MICROSCOPIO PER I
SEDIMENTI URINARI SEDIMENTI URINARI
* Basso ingrandimento (160x) Basso ingrandimento (160x)
* Alto ingrandimento (400x) Alto ingrandimento (400x)
* Contrasto di fase Contrasto di fase
* Luce polarizzata per casi Luce polarizzata per casi selezionati
selezionati
GLI ELEMENTI GLI ELEMENTI
DEL SEDIMENTO DEL SEDIMENTO
URINARIO
URINARIO
GLI ELEMENTI DEL SEDIMENTO GLI ELEMENTI DEL SEDIMENTO
URINARIO URINARIO
Cellule Cellule
Lipidi Lipidi
Cilindri Cilindri
Cristalli Cristalli
Micro-organismi Micro-organismi
Contaminanti Contaminanti
ERYTHROCYTES ERYTHROCYTES
A frequent finding A frequent finding
(53% of samples in our lab) (53% of samples in our lab)
Two main types: Two main types:
glomerular and non glomerular
glomerular and non glomerular
GLOMERULAR OR DYSMORPHIC ERYTHROCYTES
NON GLOMERULAR OR ISOMORPHIC ERYTHROCYTES
LEUKOCYTES LEUKOCYTES
Types Types
Source Source
Clinical meaning Clinical meaning
More often PMNs (but also More often PMNs (but also
eosinophils and lymphocytes) eosinophils and lymphocytes)
For PMNs, any segment of For PMNs, any segment of
the urinary tract the urinary tract
(without forgetting genital (without forgetting genital
contamination) contamination)
Inflammation of whatever Inflammation of whatever
cause including immunological cause including immunological
disorders (eg, glomerular disorders (eg, glomerular
diseases)
diseases)
POLYMORPHONUCLEAR LEUKOCYTES
TUBULAR CELLS TUBULAR CELLS
Acute tubular Acute tubular
necrosis necrosis
Clinical
Clinical Acute interstitial Acute interstitial
meaning
meaning nephritis nephritis Glomerular Glomerular
diseases
diseases (especially (especially
proliferative types) proliferative types)
DISTAL TUBULAR CELL
TRANSITIONAL CELLS TRANSITIONAL CELLS
Source
Source Uroepithelium Uroepithelium Appearance
Appearance Variable according to Variable according to the layer(s) of the
the layer(s) of the
uroepithelium from which uroepithelium from which
the cells exfoliate the cells exfoliate Clinical
Clinical Superficial cells: Superficial cells:
meaning
meaning Mild uroepithelial lesions Mild uroepithelial lesions Deep cells:
Deep cells:
Severe uroepithelial lesions
Severe uroepithelial lesions
SUPERFICIAL TRANSITIONAL CELLS
CASTS CASTS
Formation
Formation Distal tubules Distal tubules and collecting and collecting
ducts ducts
Matrix
Matrix Tamm-Horsfall Tamm-Horsfall glycoprotein
glycoprotein
Different
Different Different clinical Different clinical
types
types meanings meanings
CLASSIFICATION OF CASTS CLASSIFICATION OF CASTS
Hyaline Hyaline
Hyaline-granular Hyaline-granular
Granular Granular
Waxy (cerei) Waxy (cerei)
Fatty (lipidici) Fatty (lipidici)
Cellular (erythrocytic, leukocytic,epithelial) Cellular (erythrocytic, leukocytic,epithelial)
Containing crystals Containing crystals
Containing microorganisms Containing microorganisms
Pigmented Pigmented
Mixed Mixed
CLINICAL MEANING OF CASTS CLINICAL MEANING OF CASTS
CASTS COME FROM THE CASTS COME FROM THE KIDNEYS
KIDNEYS
WHATEVER PARTICLE IS WHATEVER PARTICLE IS CONTAINED IN A CAST CONTAINED IN A CAST
IS OF RENAL ORIGIN
IS OF RENAL ORIGIN
HAEMOGLOBIN CAST
LEUKOCYTE CAST
Cilindro ematico
Cilindro epiteliale
Cilindro ialino
Cilindro granuloso
COMMON CRYSTALS COMMON CRYSTALS
Uric acid Uric acid
Calcium oxalate (mono- and bi-hydrated) Calcium oxalate (mono- and bi-hydrated)
Calcium phosphate Calcium phosphate
Triple phosphate Triple phosphate
Amorphous urates and phospahtes Amorphous urates and phospahtes
PATHOLOGICAL CRYSTALS PATHOLOGICAL CRYSTALS
CHOLESTEROL CHOLESTEROL CYSTINE CYSTINE
LEUCINE LEUCINE TYROSINE TYROSINE
2,8 -DI-HYDROXYADENINE 2,8 -DI-HYDROXYADENINE
CHOLESTEROL
CYSTINE
Negli ultimi anni si tende ad introdurre l’automazione anche nell’esame delle urine ed in particolare nella valutazione del sedimento urinario.
Obiettivi dell’automazione
• ridurre la variabilità analitica
• ridurre l’ errore pre-analitico ed analitico
• selezionare i campioni patologici da esaminare al microscopio
• refertare in tempo reale i campioni negativi
• aumentare il livello qualitativo
• ridurre il personale dedicato
Strumento analisi chimico-fisica
Sistema di Gestione
Sistema UF100 (citofluorimetro)
HOST Dasilab Delphi
Citofluorimetro (UF-100) Citofluorimetro (UF-100)
L’UF-100 analizza campioni di urina “nativa” “nativa”
Identifica e conta gli elementi figurati presenti
nell'urina utilizzando i principi della citofluorimetria e dell’ impedenziometria
Seleziona i campioni patologici
Studia le popolazioni cellulari tramite grafici:
• distribuzione volumetrica RBC (f. glomerulari e non)
• distribuzione volumetrica WBC (neutrofili e linfociti)
Scattergram UF 100
Scattergram
teorico
Negativo
Positivo congruente
Incongruente
SEDIMENTO
Con questo tipo di organizzazione, in cui i campioni negativi o congruenti sia per la chimica che per la citofluorimetria vengono validati in automatico, il numero dei sedimenti da controllare si riduce al 10- 15% dei campioni totali, permettendo una maggiore accuratezza nella lettura dei vetrini.
Ognuno degli elementi ha significato clinico:
• emazie (presenti nel 50% dei campioni) = ematuria.
• leucociti di solito polimorfonucleati,sono indice di inf.
batterica, ma se linfociti: infezione virale o rigetto
• cilindri mucoproteina di Tamm-Horsfall, in genere indicano patologia del nefrone specie quelli c ellulari
• cristalli patologici : leucina, colesterolo, tirosina, cistina.
E’ utile esaminare la morfologia dei GR tramite un esame del sedimento per distinguere l’ematuria di tipo GLOMERULARE dall’ematuria di tipo NON GLOMERULARE.
I GR urinari, in caso di origine glomerulare, presentano particolari deformazioni morfologiche delle membrane cellulari (dismorfici).
E’ proprio per questo “dismorfismo” è importante per la discriminazione fra ematuria di origine nefrotica (emazie dismorfiche) e post-nefrotica (emazie isomorfiche).
Tale test è basato sulla valutazione della morfologia delle emazie in contrasto di fase a fresco del sedimento.
L’ematuria è glomerulare se sono dismorfici almeno l’80% dei GR.
Tuttavia limiti di questo test rimangono la soggettività di
valutazione, la presenza di forme dubbie e il cut-off.
Definizione Definizione
Per proteinuria si intende la Per proteinuria si intende la
eliminazione di proteine eliminazione di proteine attraverso il rene, per un attraverso il rene, per un
processo
processo fisiologico o fisiologico o patologico
patologico
PROTEINE URINARIE - Proteinuria PROTEINE URINARIE - Proteinuria
Concentrazione normale
Concentrazione normale : : <0,12g/24ore <0,12g/24ore
Origine Origine : :
La proteina principale è l’
La proteina principale è l’ albumina albumina (< 30 mg/ (< 30 mg/ L L ) ) La La proteinuria patologica proteinuria patologica è > 1 è > 1 5 5 0 mg/24 0 mg/24 h h
Il quadro proteico è molto variabile.
Il quadro proteico è molto variabile.
Plasmatica Plasmatica
Renale e tissutale
Renale e tissutale
3. Secrezione nel 3. Secrezione nel tratto ascendente tratto ascendente dell’ansa di Henle dell’ansa di Henle della mucoproteina della mucoproteina di Tamm-Horsfall di Tamm-Horsfall
Fisiologia del nefrone e proteine Fisiologia del nefrone e proteine
Secrezione tubulare (Tamm-
Horsfall protein)
Urina definitiva con 1/3 di albumina e 2/3 di globuline Riassorbimento
tubulare
albumina transferrina
immunoglobuline
microproteine Filtrazione
glomerulare albumina transferrina immunoglobuline microproteine
microproteine
Riassorbimento tubulare Riassorbimento tubulare
Le proteine a basso peso molecolare, < 67kDa, sono basso peso molecolare, < 67kDa, sono riassorbite
riassorbite nel tubulo (endocitosi attiva).
99% delle proteine che sono filtrate dal glomerulo, sono
riassorbite nel tubulo.
Proteinuria Proteinuria
a) Fisiologica
a) Fisiologica fino a 150 mg/die fino a 150 mg/die
b) Patologica
b) Patologica > 150 mg/die > 150 mg/die
Proteinuria Fisiologica Proteinuria Fisiologica
A) Albumina 10-15 mg A) Albumina 10-15 mg
B) Proteina di Tamm-Horsfall
B) Proteina di Tamm-Horsfall
Proteina di Tamm-Horsfall Proteina di Tamm-Horsfall
Mucoproteina di origine renale Mucoproteina di origine renale
tratto ascendente dell’ansa di Henle tratto ascendente dell’ansa di Henle
Importante nella formazione dei Importante nella formazione dei cilindri urinari cilindri urinari
Attività antibatterica Attività antibatterica
Proteinuria Patologica:
Proteinuria Patologica:
a) Transitoria a) Transitoria
b) Intermittente b) Intermittente
c) Persistente
c) Persistente
Proteinuria Persistente Proteinuria Persistente
A) Pre-renale A) Pre-renale
B) Renale B) Renale
C) Post-renale C) Post-renale
> 67 kDa
< 67 kDa
Proteinuria pre-renale o da Proteinuria pre-renale o da
sovraccarico sovraccarico
Elevata Elevata
concentrazione concentrazione
nel siero di nel siero di proteine a basso proteine a basso PM che filtrate PM che filtrate liberamente dal liberamente dal
glomerulo glomerulo superano superano
la capacità di la capacità di riassorbimento riassorbimento
tubulare tubulare
Proteinuria a Proteinuria a glomerulo integro glomerulo integro
+ proteinuria + proteinuria
tubulare
tubulare
Proteinuria pre-renale Proteinuria pre-renale
o o
da sovraccarico da sovraccarico
Mioglobinuria Emoglobinuria
Lisozimuria Catene leggere
libere monoclonali, Ig complete
Alcune Cause Alcune Cause
CLLM CLLM , , nelle gammopatie monoclonali nelle gammopatie monoclonali
lisozima lisozima , , in leucemie mieloidi acute in leucemie mieloidi acute
emoglobina emoglobina , , nella emolisi, quando nella emolisi, quando l’aptoglobina è saturata
l’aptoglobina è saturata
mioglobina, mioglobina, nella rabdomiolisi nella rabdomiolisi
Proteinuria renale Proteinuria renale
Proteinuria glomerulare Proteinuria glomerulare selettiva selettiva Alb,Trf Alb,Trf
non selettiva non selettiva IgG IgG
Proteinuria tubulare Proteinuria tubulare alfa1 microglobulina alfa1 microglobulina
beta2microglobulina beta2microglobulina
retinol binding protein retinol binding protein
Proteinuria mista Proteinuria mista
Proteinuria glomerulare Proteinuria glomerulare
Albumina Transferrina
Immunoglobuline Selettiva
Non selettiva
Danno glomerulare Danno glomerulare
< 67 kDa
> 67 kDa
L’albumina e le L’albumina e le proteine a peso proteine a peso
molecolare > 67 kDa molecolare > 67 kDa vengono trovate nelle vengono trovate nelle
urine.
urine.
Il più frequente negli adulti e nei bambini, in generale associata ad un aumento della
proteinuria (> 1 g/24h)
Cause Cause
diabete diabete
malattie infettive malattie infettive (epatite B, varicella, (epatite B, varicella,
sifilide, sifilide,
mononucleosi,…) mononucleosi,…)
malattie sistemiche malattie sistemiche (autoimmuni, tumori) (autoimmuni, tumori)
intossicazioni intossicazioni (sali (sali d’oro, farmaci,…)
d’oro, farmaci,…)
> 67 kDa
< 67 kDa
Danno tubulare Danno tubulare
< 67 kDa
> 67 kDa
L’albumina (<30%) e le L’albumina (<30%) e le proteine a PM < 67 kDa proteine a PM < 67 kDa ( ( 1-microglobulina, RBP, 1-microglobulina, RBP, beta2-microglobulina)
beta2-microglobulina)
passano nelle urine.
passano nelle urine.
Di solito transitorio e Di solito transitorio e sotto i 0.5 g/die
sotto i 0.5 g/die
Cause Cause
primaria primaria (sindrome di (sindrome di Fanconi, sindrome di Fanconi, sindrome di Bartler)
Bartler)
malattie metaboliche malattie metaboliche (diabete, ossalosi) (diabete, ossalosi)
gammopatie monoclonali gammopatie monoclonali (mieloma, Waldenström) (mieloma, Waldenström)
farmaci farmaci
(amminoglicosidi) (amminoglicosidi)
intossicazioni intossicazioni (metalli (metalli
pesanti, amminosidi)
pesanti, amminosidi)
Proteinuria Proteinuria
tubulare tubulare
Alfa1-Microglobulina
Albumina Albumina
marker di filtrazione glomerulare marker di filtrazione glomerulare
(proteinuria glomerulare selettiva) (proteinuria glomerulare selettiva) IgG IgG
marker di filtrazione glomerulare marker di filtrazione glomerulare, indica una perdita della selettivita di carica
(proteinuria glomerulare non selettiva) (proteinuria glomerulare non selettiva)
1-Microglobulina 1-Microglobulina
marker di riassorbimento tubulare marker di riassorbimento tubulare
(proteinuria tubulare) (proteinuria tubulare) 2-Macroglobulina 2-Macroglobulina
marker di ematuria post-renale
(proteinuria post-renale)
Albuminuria Albuminuria
forte carica negativa: non attraversa la membrana forte carica negativa: non attraversa la membrana glomerulare finchè la selettività di carica è intatta glomerulare finchè la selettività di carica è intatta
“ “ microalbuminuria” = Paucialbuminuria primo microalbuminuria” = Paucialbuminuria primo
segnale di nefropatia diabetica segnale di nefropatia diabetica
proteina di 67 kD proteina di 67 kD
la proteinuria glomerulare selettiva è lo la proteinuria glomerulare selettiva è lo
stadio più precoce della nefropatia stadio più precoce della nefropatia
Immunoglobulina Immunoglobulina G G
proteina di 150 kD - elevato peso molecolare proteina di 150 kD - elevato peso molecolare marker di proteinuria glomerulare non-selettiva marker di proteinuria glomerulare non-selettiva
può attraversare la membrana glomerulare solo può attraversare la membrana glomerulare solo
quando la selettività della membrana quando la selettività della membrana
glomerulare è totalmente compromessa glomerulare è totalmente compromessa glomerulopatia selettiva :
glomerulopatia selettiva : Alb Alb , IgG , IgG glomerulopatia non-selettive : Alb
glomerulopatia non-selettive : Alb , IgG , IgG la proteinuria glomerulare non-selettiva si la proteinuria glomerulare non-selettiva si
sviluppa con il progredire della malattia
sviluppa con il progredire della malattia
1 1 -Microglobulina -Microglobulina
proteina di 33 kD - basso peso molecolare proteina di 33 kD - basso peso molecolare
liberamente filtrata dal glomerulo liberamente filtrata dal glomerulo riassorbita per riassorbita per più del 99% nel tubulo prossimale
più del 99% nel tubulo prossimale
aumenta nell’urina in caso di nefropatie tubulo aumenta nell’urina in caso di nefropatie tubulo interstiziali
interstiziali
es.. pielonefriti, nefriti interstiziali es.. pielonefriti, nefriti interstiziali
nefropatie da analgesici nefropatie da agenti nefropatie da analgesici nefropatie da agenti
tossici (Cd,Pb,Hg) tossici (Cd,Pb,Hg)
rabdomiolisi, malaria tropica rabdomiolisi, malaria tropica
rene da mieloma rene da mieloma
nella proteinuria nefrotica (> 3,000 mg Alb / mg nella proteinuria nefrotica (> 3,000 mg Alb / mg
Crea) la concomitante proteinuria tubulare è causata Crea) la concomitante proteinuria tubulare è causata
da sovraccarico della capacità di riassorbimento del da sovraccarico della capacità di riassorbimento del
tubulo
tubulo
2 2 -Macroglobulina -Macroglobulina
proteina di 720 kD - Peso molecolare molto proteina di 720 kD - Peso molecolare molto elevato
elevato
non può attraversare la membrana glomerulare non può attraversare la membrana glomerulare neanche in caso di proteinuria nefrotica
neanche in caso di proteinuria nefrotica
indice di emoragia del tratto urogenitale indice di emoragia del tratto urogenitale
marker di ematuria post-renale marker di ematuria post-renale
la determinazione concomitante di IgG e Alb la determinazione concomitante di IgG e Alb
permette la differenziazione tra ematuria renale e permette la differenziazione tra ematuria renale e
post-renale post-renale
l’aumento dei rapporti l’aumento dei rapporti 2M/Alb e IgG/Alb è 2M/Alb e IgG/Alb è
un indice di ematuria post- renale un indice di ematuria post- renale es. emorragia dovuta a
es. emorragia dovuta a tumore alla prostata o tumore alla prostata o alla vescica, cistiti, prostatiti
alla vescica, cistiti, prostatiti
Catene leggere libere Catene leggere libere
e e
Catene leggere libere = proteine di 25-50 kD - Catene leggere libere = proteine di 25-50 kD -
basso peso molecolare basso peso molecolare
liberamente filtrate dal glomerulo, riassorbite dal liberamente filtrate dal glomerulo, riassorbite dal
tubulo tubulo
pre-renale / proteinuria da overflow in caso di aumentata pre-renale / proteinuria da overflow in caso di aumentata
sintesi nelle gammapatie, supera la capacità di sintesi nelle gammapatie, supera la capacità di
riassorbimento del tubulo riassorbimento del tubulo
eccesso di produzione di catene leggere rispetto alle eccesso di produzione di catene leggere rispetto alle
catene pesanti delle Ig; molto aumentata nelle catene pesanti delle Ig; molto aumentata nelle
gammapatie gammapatie
marker tumorale
marker tumorale
> 67 kDa
< 67 kDa
Proteinuria mista Proteinuria mista
Unisce le caratteristiche della proteinuria
glomerulare a quelle della proteinuria tubulare.
Si tratta di solito di casi di danno primitivamente glomerulare, nei quali il sovraccarico di proteine da riassorbire portato a livello tubulare determina secondariamente la
comparsa di un danno anche a carico dei meccanismi di
riassorbimento dei tubuli
stessi.
Classificazione clinica Classificazione clinica
Patologie associate alle catene Patologie associate alle catene leggere libere monoclonali
leggere libere monoclonali
Patologie a carico del rene Patologie a carico del rene
Patologie della vescica e Patologie della vescica e prostata
prostata
ASPETTI INTERPRETATIVI ASPETTI INTERPRETATIVI
Elettroforesi Proteine Urinarie
Elettroforesi Proteine Urinarie
Interesse diagnostico dell’elettroforesi delle Interesse diagnostico dell’elettroforesi delle
proteine urinarie proteine urinarie
Ricerca e caratterizzazione di proteine ad alto e/o Ricerca e caratterizzazione di proteine ad alto e/o basso peso molecolare per la definizione del
basso peso molecolare per la definizione del danno danno renale
renale (pre-renale, glomerulare, tubulare, post-renale). (pre-renale, glomerulare, tubulare, post-renale).
Ricerca e tipizzazione delle catene leggere libere Ricerca e tipizzazione delle catene leggere libere monoclonali nelle urine o
monoclonali nelle urine o proteina di Bence Jones proteina di Bence Jones e e delle Componenti Monoclonali intere (valutazione dello delle Componenti Monoclonali intere (valutazione dello stadio di avanzamento di una gammapatia monoclonale, stadio di avanzamento di una gammapatia monoclonale,
prevenzione di problemi legati all’azione nefrotossica prevenzione di problemi legati all’azione nefrotossica
della PBJ).
della PBJ).
POSIZIONE DELLE DIFFERENTI FRAZIONI SU POSIZIONE DELLE DIFFERENTI FRAZIONI SU
HYDRAGEL 7 HR or 15 HR.
HYDRAGEL 7 HR or 15 HR.
PROTEINE DI ORIGINE TUBULARE E PROTEINE DI ORIGINE TUBULARE E
GLOMERULARE GLOMERULARE
1-microglobulin
1-antitrypsin Orosomucoid Transferrin
-globulins Albumin
Haptoglobin RBP
2-microglobulin
Cystatin (post gamma) or lysozyme
Elettroforesi ad alta risoluzione Elettroforesi ad alta risoluzione
6 e 7 proteinuria fisiologica
Valutazione della proteinuria su gel SDS-AGE
Valutazione della proteinuria su gel SDS-AGE
> 67 kDa
> 67 kDa < 67 < 67 kDa kDa
Fisiologia del Fisiologia del
nefrone nefrone
Riassorbimento Riassorbimento
tubulare
tubulare SDS SDS
Principio Interpretazione Principio Interpretazione
+
-
Filtrazione Filtrazione glomerulare glomerulare
Controllo di massa molecolare Controllo di massa molecolare
14 14 26 26
67 67 150 150
Markers Markers
tubulari tubulari
(MW < 67 (MW < 67
kDa)kDa)
Markers Markers glomerulari glomerulari
(MW> 67 kDa) (MW> 67 kDa)
Albumin Albumin
aa (kDa)
(kDa)
Elettroforesi su gel SDS-agarosio
Elettroforesi su gel SDS-agarosio
Danno glomerulare Danno glomerulare
albumin
< 67 kDa
> 67 kDa
serum
< 67 kDa
> 67 kDa
Danno tubulare Danno tubulare
> 67
kDa < 67
kDa
albumin
< 67 kDa
> 67 kDa
Sér
Danno misto Danno misto
> 67
kDa < 67
kDa
albumin
< 67 kDa
> 67 kDa
Ricerca e tipizzazione della proteina di Bence Jones
Ricerca e tipizzazione della proteina di Bence Jones
IgG IgA IgM
IgD IgE
Classi di Immunoglobuline
Gli anticorpi o immunoglobuline (Ig)sono una classe di glicoproteine del siero, il cui ruolo nella risposta
immunitaria specifica è di enorme importanza.
La proliferazione di un clone linfocitario B (cellule
linfonodali) o di una plasmacellula (midollo osseo), dà luogo alla formazione di componenti monoclonali intere (CM) e di proteine di Bence-Jones (PBJ).
La proteina di BJ è il nome che viene dato alle catene leggere libere monoclonali
(CLLM), rilevabili nelle urine .
In un individuo normale, vengono prodotte 30-60 mg/l/die
di CLLM.
La La proteina di BJ proteina di BJ compare compare quando la loro quando la loro sovrapproduzione aumenta al punto da saturare la sovrapproduzione aumenta al punto da saturare la capacità di riassorbimento e metabolizzazione del capacità di riassorbimento e metabolizzazione del tubulo.
tubulo.
Concetti introduttivi Concetti introduttivi
CM e PBJ nelle urine sono sempre di origine sierica.
CM e PBJ nelle urine sono sempre di origine sierica.
La La componente monoclonale intera componente monoclonale intera appare quando il appare quando il glomerulo
glomerulo è danneggiato al punto tale da lasciare è danneggiato al punto tale da lasciare passare proteine di grossa taglia (proteinuria passare proteine di grossa taglia (proteinuria glomerulare).
glomerulare).
Produzione ed escrezione della PBJ nelle urine Produzione ed escrezione della PBJ nelle urine
Le plasmacellule normali producono un leggero eccesso di catene Le plasmacellule normali producono un leggero eccesso di catene
leggere.
leggere.
Questo squilibrio è enfatizzato nei neoplasmi delle cellule B (mieloma Questo squilibrio è enfatizzato nei neoplasmi delle cellule B (mieloma
multiplo e micromolecolare).
multiplo e micromolecolare).
Grazie alle loro dimensioni ridotte, le CLLM sono capaci di passare Grazie alle loro dimensioni ridotte, le CLLM sono capaci di passare
attraverso il
attraverso il glomerulo. glomerulo.
Quando il meccanismo di riassorbimento tubulare viene saturato, le Quando il meccanismo di riassorbimento tubulare viene saturato, le
PBJ sono escrete nelle urine.
PBJ sono escrete nelle urine.
La massa molecolare della PBJ è piuttosto variabile:
La massa molecolare della PBJ è piuttosto variabile:
- PBJ monomerica: 22 kDa;
- PBJ monomerica: 22 kDa;
- dimero: 44 kDa;
- dimero: 44 kDa;
- gradi di polimerizzazione più elevati;
- gradi di polimerizzazione più elevati;
- frammenti di 5-18 kDa.
- frammenti di 5-18 kDa.
Siero Urine
Le componenti monoclonali e le proteine di Bence Jones rinvenute
nelle urine sono di origine sierica
Le plasmacellule normali producono un leggero eccesso di catene leggere che vengono filtrate attraverso il glomerulo e riassorbito dal tubulo.
Quando il meccanismo di riassorbimento tubulare viene saturato, le PBJ sono escrete nelle urine.
L’eccesso di CLLM nel tubulo distale è causa di precipitazione delle stesse come cilindri, con conseguente distruzione dei nefroni.
> concentrazioni di catene leggere libere sono filtrate dai restanti nefroni portando ad un accelerato danno renale con ulteriore aumento delle CLLM seriche
mentre paradossalmente diminuirà la loro eliminazione
con le urine a causa del suddetto danno renale.
Malattie associate a BJP Malattie associate a BJP Malattie associate a BJP Malattie associate a BJP
Mieloma multiplo Mieloma multiplo
Macroglobulinemia di Waldestrom Macroglobulinemia di Waldestrom
Amiloidosi Amiloidosi
Malattia da deposizioni di catene leggere Malattia da deposizioni di catene leggere Linfomi
Leucemie linfatiche croniche
La presenza di PBJ è associata anche a:
•Gammopatie monoclonali a significato incerto (MGUS)
La PBJ è spesso di per sé nefrotossica per
tossicità diretta delle catene leggere; infatti la loro precipitazione nel lume dei tubuli e la loro deposizione nelle strutture renali, provoca
proteinuria, nefrosi, disfunzioni tubulari, IRA, IRC, calcolosi urinaria.
Per la ricerca e la determinazione qualitativa della PBJ si usa la tipizzazione immunologica (Immunofissazione) in elettroforesi, che
permettere la verifica delle due caratteristiche
essenziali (Libere-Monoclonali).
Perché è importante diagnosticare Perché è importante diagnosticare
la presenza di PBJ?
la presenza di PBJ?
La presenza di PBJ è un indicatore La presenza di PBJ è un indicatore
prognostico negativo della prognostico negativo della
progressione del mieloma.
progressione del mieloma.
La PBJ è spesso di per sé La PBJ è spesso di per sé
nefrotossica.
nefrotossica.
Soggetti con gammapatia Soggetti con gammapatia
monoclonale sierica: al monoclonale sierica: al
riscontro e ad ogni riscontro e ad ogni successivo controllo successivo controllo
Sospetto clinico o laboratoristico Sospetto clinico o laboratoristico
(es. ipogammaglobulinemia non (es. ipogammaglobulinemia non attesa in soggetto adulto) di attesa in soggetto adulto) di
malattia da catene leggere malattia da catene leggere Sospetto clinico di amiloidosi o di Sospetto clinico di amiloidosi o di malattia da deposizione di catene malattia da deposizione di catene
leggere leggere
La proteina di Bence Jones: indicazioni
La proteina di Bence Jones: indicazioni
Immunofissazione Immunofissazione
Tecnica immunologica per la rivelazione e Tecnica immunologica per la rivelazione e
la tipizzazione delle componenti
la tipizzazione delle componenti
monoclonali in un siero o in un’urina
monoclonali in un siero o in un’urina
Proteina di Bence Jones:
Proteina di Bence Jones:
Procedura proposta per
Procedura proposta per Ricerca e Tipizzazione Ricerca e Tipizzazione
Secondo campione del mattino.
(anti k e l totali + catena pesante del siero + anti k e l libere -
IFE
SIMeL).
Sensibilità richiesta: 10mg/L.
IF: CM completa IF: PBJ
HR: banda omogenea in zona gamma
Tipizzazione della PBJ su Hydragel Bence Jones
Tipizzazione della PBJ su Hydragel Bence Jones
Immunofissazione urinaria Immunofissazione urinaria
1. CM completa 1. CM completa
+ PBJ + PBJ
3. CM completa 3. CM completa + PBJ polim.
+ PBJ polim.
2. PBJ 2. PBJ
4. Ig poli
4. Ig poli
Campione 1: proteinuria di B-J di tipo kappa Campione 2: proteinuria di B-J di tipo lambda