Analisi delle urine Funzionalit renale Esami per la

Analisi delle urine Funzionalità renale Esami per la valutazione della funzionalità glomerulare • Clearance della creatinina • Creatinina e urea nel siero • Proteinuria Esami per la valutazione della funzionalità tubulare • Valutazione dell’osmolarità • p. H delle urine • Proteinuria specifica • Glicosuria • Aminoaciduria • ….

Funzioni del rene • Regolazione dell’acqua, degli elettroliti e bilancio acidobase • Escrezione dei prodotti del metabolismo di proteine e di acidi nucleici (es. , urea, creatinina, acido urico) • Endocrine

L'unità morfo-funzionale del rene è il nefrone: ciascun rene è composto di circa 1 milione di nefroni, ognuno dei quali è formato dal glomerulo e dal sistema dei tubuli urinari. Il glomerulo è costituito da un ciuffo di anse capillari interconnesse, poste tra due vasi arteriosi, uno aderente e l'altro efferente ed è circondato da una capsula dalla quale prende origine il tubulo urinario (tubulo prossimale).

Nefrone Tubulo prossimale (dove avviene principalmente il riassorbimento) Dotto collettore (riassorbimento dell’acqua) Tubulo distale (secrezione) Ansa di henle (concentrazione del filtrato) Glomerulo Capillari glomerulari Filtrato glomerulare verso il tubulo

Eritropoietina Midollo osseo Arginina vasopressina 1, 25 -diidrocolecalciferolo Renina Intestino Postipofisi P 1 H Paratiroidi Aldosterone Corteccia surrenale Angiotensina II Angiotensina I Angiotensinogeno Collegamenti endocrini nel rene

L'urina È prodotta dai reni che filtrano il sangue per depurarlo dalle scorie prodotte dal metabolismo. Viene trasportata attraverso i due ureteri alla vescica, organo cavo preposto al suo accumulo. L'emissione di urina avviene poi attraverso l’uretra, e viene definita diuresi.

Nel glomerulo si forma la cosiddetta "preurina”: un ultrafiltrato del sangue pressoché privo di proteine Nel soggetto sano ogni giorno si formano circa 150 -180 litri di preurina La preurina viene riassorbita nel sistema dei tubuli renali cosicché infine vengono eliminati da 1 a 1. 5 litri di urina nel corso delle ventiquattro ore. Il sistema tubulare, che si collega al glomerulo come un "sistema di tubazione", effettua un complesso trasporto di sostanze con i seguenti scopi: * * * mantenimento dell'omeostasi idro-elettrolitica; regolazione dell'equilibrio acido-base; depurazione.

Un litro di urina è composto da: • acqua (960 g) • urea (20 -25 g) • azoto (10 -15 g) • cloruro di sodio (10 -16 g) • acido solforico • acido fosforico • acido cloridrico • potassio • sodio • acido urico • calcio • magnesio • acido ippurico • creatinina • urobilina • ferro • ammoniaca

Raccolta delle urine ll campione di urina può essere raccolto secondo distinte modalità, in relazione al tipo di indagine da eseguire, all’età ed allo stato del paziente. Possono essere distinte 3 differenti modalità di raccolta dell’urina: 1. Raccolta del primo mattino (per l’esame completo delle urine: l’urina è più concentrata, quindi sono più evidenti eventuali alterazioni) 2. Seconda minzione o mitto intermedio(per le analisi di chimica clinica e le indagini colturali) 3. Raccolta temporizzata (negli studi di clearance; se devono essere dosate sostanze escrete con ritmi variabili durante il giorno; se è necessario aumentare l’accuratezza di misura per sostanze presenti in concentrazione ridotta) Precauzioni: • Recipiente monouso di differente capacità (a seconda dei test da eseguire) e sterile per le indagini culturali • Rapido invio al laboratorio

Esami per la valutazione della funzionalità glomerulare

Indici di funzionalità glomerulare Clearance della creatinina dal plasma: si riferisce direttamente alla velocità di filtrazione glomerulare (GFR) GFR= (Ux. V)/P U= concentrazione urinaria della creatinina P= concentrazione della creatinina nel plasma o nel siero Proteinuria In condizioni normali la membrana basale glomerulare non permette il passaggio di albumina e di proteine di grandi dimensioni. Danno alla membrana glomerulare: >50 mg/24 ore di albumina nelle urine Concentrazioni dell’urea e della creatinina nel siero Misure “pratiche”, ma non indicative della funzione glomerulare! Esempi: • la concentrazione dell’urea è influenzata dall’assunzione di proteine con la dieta • la GFR deve scendere a circa metà del suo valore normale, prima che un aumento significativo di creatinina nel siero diventi evidente

Rapporto tra la velocità di filtrazione glomerulare e la concentrazione di creatinina nel siero Intervallo di riferimento Creatinina sierica (mmol/l) La velocità di filtrazione glomerulare può diminuire in maniera considerevole prima che la creatina sierica aumenti in maniera significativa.

Clearance della creatinina dal plasma: si riferisce direttamente alla velocità di filtrazione glomerulare (GFR) GFR= (Ux. V)/P U= concentrazione urinaria della creatinina P= concentrazione della creatinina nel plasma o nel siero • Considerando che ci sono 1440 minuti in un giorno, la velocità di flusso dell’urina del pz. in un giorno sarà: V= 2160/1440= 1, 5 ml/min • La concentrazione di creatinina urinaria è: U= 7500 moli/l. La concentrazione di creatinina sierica è: P= 150 moli/l • Quindi, la clearance della creatinina dal plasma (UV/P) sarà: 7500 x 1, 5/150= 75 ml/min • Questo valore è troppo basso per un uomo di 35 anni!!

Esami per la valutazione della funzionalità tubulare

Esame delle urine Esame fisico Esame microscopico Esame biochimico

Esame fisico • Volume urinario (diuresi delle 24 ore) • Densità (peso specifico) • Osmolarità • Aspetto • p. H Note su raccolta e conservazione • L'urina del primo mattio varaccolta e conservata in recipienti di plastica sterilizzati e va mantenuta al fresco fino al momento dell'esame. • Le donne devono evitare di sottoporsi a questo esame nel periodo mestruale.

Volume: varia in funzione dell’età Peso specifico: 1005 -1025 + emoconcentrazione, diabete - emodiluizione, diabete insipido Aspetto: limpido e Colore: giallo paglierino -urine torbide: leucociti, muco, cellule, eritrociti -urine rosse: contaminazione fluido mestruale, ematuria, emoglobinuria, alimenti -urine verde-marrone: negli itteri ostruttivi a causa di elevate quantità di bilirubina. Odore: nei soggetti sani lievemente aromatico o ammoniacale per la fermentazione dell’urea operata dai germi -Fetido: neoplasie vescicali -Caratteristico dopo ingestione di alcuni alimenti, es. , asparagi o timolo -Di topo: nelle fenilchetonurie

Esame chimico - Glucosio - Bilirubina - Urobilina - Corpi chetonici - Proteine - p. H - Emoglobina - Nitriti

Esame delle urine con multistick La striscia si colora: • Se è presente un determinato componente dell’urina • Proporzionalmente alla concentrazione del componente rilevato A A) B) C) B C Immersione della striscia reattiva in un campione di urina (30 sec-2 min) Rimozione dell’eccesso di urina (posizione orizzontale) Confronto della strisciolina con la tabella dei colori riportata sul contenitore

Esame delle urine con Confronto della strisciolina con la tabella dei colori riportata sul contenitore multistick:

GLUCOSIO Deve essere assente nelle urine Glicosuria: presenza di glucosio nelle urine Indica che la quantità di glucosio filtrato supera la capacità dei tubuli renali di riassorbirlo completamente. iperglicemia Può essere determinata da: • Diabete (programmare altri esami, es. glicemia a digiuno) • Gravidanza (causata da Glicosuria renale: abbassamento della soglia renale per il glucosio, anche se la glicemia è normale) • Altre cause: catecolamine (feocromocitoma), cortisolo (sindrome di Cushing, uso di steroidi), danno tubulare.

BILIRUBINA Normalmente non deve essere presente nell’urina Di colore giallo-rosso, è prodotta dalla scissione dell’emoglobina, pigmento rosso presente nei globuli rossi del sangue. Conferisce il colore scuro alle feci; è il principale pigmento presente nella bile. Esiste nel sangue nella forma coniugata e non-coniugata È solubile in acqua, quindi la bilirubinuria indica la presenza nell’urina di bilirubina coniugata (interruzione del circolo-enteroepatico) In presenza di bilirubina le urine assumono colore marsala scuro. Cause: - Ostruzione meccanica delle vie biliari: calcoli, tumori delle vie biliari o del pancreas, cirrosi epatica - Danno all’epatocita: epatite da virus, alcool, farmaci, avvelenamento da arsenico, fosforo e piombo

UROBILINOGENO Valori normali: 0, 2 mg (milligrammi) nelle urine raccolte nell’arco delle 24 ore Prodotto di trasformazione, per mezzo dei batteri intestrinali, della bilirubina coniugata Entra a far parte del circolo enteroepatico. Nell’urina è presente solo in tracce, quindi ha un significato diagnostico meno rilevante della bilirubina. Si possono rilevare livelli alti di urobilinogeno nelle urine quando il turnover della bilirubina è aumentato (emolisi) Valori inferiori possono essere determinati da ostruzione delle vie biliari.

CORPI CHETONICI Non devono essere presenti nell’urina 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. La loro presenza indica che l’organismo utilizza acidi grassi per produrre energia, piuttosto che immagazzinarli Chetoacidosi diabetica Chetoacidosi alcolica Iponutrizione (sottonutrizione)

PROTEINE Dovrebbero essere assenti, ma a volte sono presenti in quantità minime e non patologiche e comunque in quantità inferiore a 150 mg nelle urine delle 24 ore. Proteinuria: escrezione abnorme di proteine dai reni Presenza significativa può essere determinata da patologie che danneggiano il glomerulo L’entità del danno glomerulare può essere valutata in base a: - Quantità della proteinuria - Peso molecolare delle proteine eliminate Tuttavia, può essere data dalla presenza di cellule o sangue! Verificare quindi la positività per sangue o leucociti ed effettuare un esame microbiologico.

Normale Flusso in sovraccarico Glomerulare Tubulare Secreto Es. , proteinuria di Bence-Jones Es. , albuminuria Es. , microglobinuria Es. , proteinuria di Tamm-Horsfall Classificazione della proteinuria

p. H valori normali: variano da 4. 5 a 7. 5 p. H maggiore di 7. 5 può essere determinato da dieta ricca di frutta, oppure da alcalosi metabolica o respiratoria. p. H inferiore a 4. 5 è indice di acidosi che può essere determinata da dieta ricca di proteine, da digiuno prolungato, da acidosi metabolica o respiratoria. I tubuli renali normalmente operano l’escrezione di ioni idrogeno, con meccanismi che assicurano la regolazione della concentrazione di ioni idrogeno nel sangue

EMOGLOBINA (Hb) Non deve essere presente nell’urina La presenza nell’urina può essere determinata da anemia (dovuta a una produzione ridotta o difettosa di globuli rossi o a un ritmo troppo elevato della loro distruzione) e da emolisi E’ importante distinguere: - Emoglobinuria presenza di emoglobina nell’urina - Ematuria presenza di sangue nell’urina

Nitriti • Sono indice di infezione delle vie urinarie • La positività indica batteriuria >100. 000/ml e batteri che metabolizzano l’azoto ed hanno nitriti come prodotto terminale (E. Coli, Proteus, Klebsiella, Pseudomonas, Stafilococco, Enterococco, ecc. )

Esame microscopico sedimento urinario

SEDIMENTO URINARIO • É costituito dagli elementi presenti nell’urina in forma di sospensione che si raccolgono nella provetta dopo centrifugazione • spesso fornisce informazioni essenziali non ottenibili con il solo esame chimico fisico • I principali elementi che si possono riscontrare dall’analisi al microscopio sono i globuli rossi, i globuli bianchi e i cilindri • Si possono, inoltre, osservare cristalli, cellule epiteliali (prodotte dallo sfaldamento delle vie urinarie) e anche batteri e parassiti • In condizioni normali, nell’urina non si dovrebbero riscontrare questi elementi e quindi il sedimento dovrebbe essere quasi nullo

La valutazione microscopica del sedimento urinario Si esegue su uno striscio ottenuto da urine emesse da poco tempo e successivamente centrifugate, con l’aggiunta di alcune speciali colorazioni Nell’urina di soggetti normali il sedimento urinario è scarsissimo, si osservano normalmente elementi organizzati costituiti da elementi a struttura cellulare o di derivazione cellulare ed elementi non organizzati costituiti da sostanze cristalline o amorfe. ELEMENTI ORGANIZZATI 1 cellule ematiche (emazie-leucociti) 2 cellule epiteliali ELEMENTI NON ORGANIZZATI 1 muco 2 cilindri 3 cristalli ELEMENTI INUSUALI 1 cellule estranee (spermatozoi) 2 microrganismi (batteri-miceti) 3 artefatti

Indicazioni refertuali • non si dispone di dati veramente certi sui limiti massimi di eliminazione giornaliera • si indica, con una certa arbitrarietà, come limite normale, il riscontro, per ogni campo microscopico (40 x), di un emazia, uno-due leucociti e solo occasionalmente di cilindri Scala numerica 1 -4 5 -10 10 -20 20 -30 >30 Scala nominale Rari Pochi Alcuni Numerosi A Tappeto

Nefrone Tubulo prossimale (dove avviene principalmente il riassorbimento) Dotto collettore (riassorbimento dell’acqua) Tubulo distale (secrezione) Ansa di henle (concentrazione del filtrato) Glomerulo Capillari glomerulari Filtrato glomerulare verso il tubulo

Cellule di sfaldamento Valori di riferimento: poche unità per campo Rappresentano il normale sfaldamento delle cellule senescenti. Cause di aumento: danno meccanico (calcoli, cateteri), neoplasie, ecc.

Leucociti Valori normali: inferiori ad un numero di 5 -10 in 1 millilitro di urina. 4 -8 per campo Un aumento è il segnale generico di un’infezione Può essere determinato da infezioni delle vie urinarie o della prostata, da diabete mellito, da neoplasie delle vie urinarie, da traumi. Occorre valutare se sono presenti anche grandi quantità di eritrociti o meno: in questo caso potrebbe trattarsi di una patologia delle basse vie urinarie, es. uretrite, prostatite, … Microscopia a campo chiaro Microscopia a contrasto di fase

Eritrociti valori normali: 20. 000 -1. 000 nelle 24 h 0 -2 per campo Caratteristiche morfologiche degli eritrociti • Morfologia normale: ematuria extra/post-glomerulare • Morfologia alterata: ematuria glomerulare Emazie ben conservate di aspetto simile a quelle del sangue circolante. Microscopia a campo chiaro. Emazie a margini raggrinziti (elementi spinosi) Microscopia a contrasto di fase.

Tubulo prossimale (dove avviene principalmente il riassorbimento) Nefrone 1) Morfologia normale: ematuria extra/postglomerulare 2) Morfologia alterata: ematuria glomerulare Dotto collettore (riassorbimento dell’acqua) Tubulo distale (secrezione) 1 Ansa di henle (concentrazione del filtrato) Glomerulo Capillari glomerulari Filtrato glomerulare verso il tubulo 2

Batteriuria massiva. Flora batterica bastoncellare Microscopia a campo chiaro. Ife e spore micetiche Microscopia a campo chiaro Batteriuria massiva. Flora batterica coccica Colorazione Papanicolaou. Ife e spore micetiche Microscopia a campo scuro.

Cilindri elementi di origine pre-renale o renale che si formano per precipitazione di alcune sostanze filtrate o secrete dall’epitelio tubulare • Jalini: proteine; senza alcun significato patologico. Si riscontrano dopo anestesia, sforzo, iperpiressia • Granulosi: cellule di sfaldamento dell’epitelio tubulare. Sono significativi nelle nefropatie solo se accompagnati da albuminuria • Eritrocitari: eritrociti; permettono di accertare l’origine renale di una ematuria. Sono presenti nelle nefriti acute e croniche • Leucocitari: leucociti; permettono di accertare l’origine renale di una leucocituria. Sono presenti nelle pielonefriti

Cilindro ialino. Microscopia a campo chiaro Cilindro granulomatoso. Colorazione Papanicolau Cilindro ialino-granulomatoso Microscopia a contrasto di fase Cilindro ematico Cilindro ialino Microscopia a contrasto di fase Microscopia a campo chiaro Cilindro granulomatoso Microscopia a contrasto di fase

Cristalli Sono spesso presenti nelle urine di soggetti sani. • A p. H basico: fosfati amorfi, fosfati tripli, biurato di ammonio, … • A p. H acido: di acido urico, urati amorfi, ossalato di calcio In stati patologici: • Cistina • Leucina • Tirosina • sulfadiazina

Cristalli di ossalato di calcio “a clessidra” Microscopia in campo chiaro Cristalli aghiformi di tirosina. Microscopia a campo chiaro Cristalli di leucina Microscopia a campo chiaro Cristalli di acido urico Voluminose formazioni esagonali. Microscopia in campo chiaro Cristalli di triplo fosfato ”a forbice” Microscopia a campo chiaro Cristalli da farmaci Microscopia a contrasto di fase Cristalli di acido urico Aggregati. Microscopia in campo chiaro Cristalli di fosfato ammonio magnesiaco. Microscopia a campo chiaro Cristalli da farmaci Microscopia a luce polarizzata

Esempi di elementi figurati riscontrati nel sedimento urinario Cristalli di fosfati tripli Cellula epiteliale di sfaldamento Cilindro ematico Cilindro granuloso

Insufficienza Renale Riduzione della capacità dei reni di espletare le sue funzioni (escretoria ed endocrina) Pre-Renale Funzionale Renale Organica (5 -10%) PA Lesioni organiche a livello parenchimale Volume circolante - Glomeruli - Vasi - Tubuli - Interstizio (70 -80%) Post - Renale Ostruttiva (10 -20%) Ostruzione delle vie escretrici

Insufficienza renale acuta sedimento urinario iperazotemia Cilindri eritrocitari glomerulonefrite Pre-Renale Funzionale Renale Organica normale Globuli rossi Globuli bianchi Cilindri epiteliali insufficienza renale acuta (necrosi tubulare acuta) Post - Renale Ostruttiva

URINOCOLTURA Esame delle urine per accertare lo sviluppo di batteri che possono essere responsabili di infezioni delle vie urinarie. Qualora vengano riscontrate infezioni, può essere eseguito l’antibiogramma, che permette di stabilire quale sia l’antibiotico più adatto per sconfiggere il batterio. Antibiogramma Questo è un esame per testare in vitro la sensibilità di un agente batterico, individuato in un materiale biologico prelevato, ad esempio urine, escreato, muco, ecc. , verso un determinato antibiotico. Convenzionalmente si testa la resistenza o la sensibilità del microrganismo espresse in: • R (resistenza) • MS (media sensibilità) • S (sensibile)

1) Si piastrano 1 o 2 gocce di sospensione batterica sul terreno di coltura in modo che la piastra sia omogeneamente ricoperta dal campione. 2) Si dispensano su dischetti di carta assorbente sterili aliquote di 20 ml degli antibiotici che si desidera confrontare. le piastre vanno messe a + 4°C per 2 ore Trascorso questo tempo incubare la piastra a 37°C per 18 -24 ore. 3) Si divide la piastra in spicchi, uno per ciascun antibiotico, e si deposita al centro di ogni spicchio il dischetto corrispondente. 4) Valutare il diametro di inibizione dello sviluppo per ogni antibiotico.

Modificazioni renali in gravidanza • Dilatazione dei calici, dei bacinetti renali e degli ureteri (sin dal 1° trimestre di gravidanza) • Reflusso vescico-uretrale la suscettibilità alle infezioni • flusso plasmatico renale velocità di filtrazione glomerulare • escrezione di Urea e Ac. Urico ( concentrazione plasmatica) • escrezione di glucosio • escrezione di acido folico e folati • escrezione di aa • riassorbimento del Sodio edema nel 3° trimestre