Bbrek Patolojilerini Belirlemede Biyokimyasal Testler Do Dr Mustafa

Böbrek Patolojilerini Belirlemede Biyokimyasal Testler Doç. Dr. Mustafa ALTINIŞIK ADÜTF Biyokimya AD AYDIN, 2007

Böbrekler retroperitoneal aralıkta bir çift organdır. Yetişkin böbreği yaklaşık 12 cm uzunluğunda ve bayanlarda 135, erkeklerde 150 g ağırlığındadır.

Metabolik fonksiyon

Böbreklerin regülatuvar işlevleri • Organizmanın su ve plazma volümlerinin düzenlenmesi • İç ortamın iyon dengesinin düzenlenmesi • Plazmanın onkotik basıncının düzenlenmesi • Asid-baz dengesinin düzenlenmesi Böbrekler, kanın ve dolayısıyla interstisyel ve intrasellüler sıvıların optimal kimyasal kompozisyonlarının devamlılığını yani homeostazisi sağlarlar

Böbreklerin endokrin işlevleri • 1) Eritropoietin ile eritropoezin uyarılması. • 2) 1, 25 -dihidroksikolekalsiferol (aktif vitamin D 3) oluşumu • 3) Renin-anjiotensin-aldosteron sistemi ile kan basıncını yükseltici etki. • 4) PGA 2 , PGE 2 , PGF 2 oluşumu ile vazodilatasyon ve kan basıncını düşürücü etki. • 5) İnsülin, glukagon ve aldosteronun yıkılımı.

Böbreklerin metabolik işlevleri • Glutaminden amonyak oluşturulması • Gliserol, fruktoz, amino asitlerin karbon iskeletlerinden glukoz oluşturulması (glukoneojenez)

Böbreklerin ekskretuvar işlevleri • istenmeyen metabolik son ürünler ve diyet ile alınan fazlalık inorganik maddelerin idrar içinde atılımı

Böbreklerde ekskretuvar işlev için fonksiyonel ünite nefrondur. Yapılan hesaplara göre her bir böbrekte 1 -1, 5 milyon kadar nefron bulunmaktadır

Nefron; glomerul, proksimal tübül, henle kulbu, distal tübül ve toplayıcı kanaldan oluşur. Toplayıcı kanallar birleşerek renal kaliksleri meydana getirir.

Glomerül, değişik hücrelerden oluşan özelleşmiş bir kapiller ağdır.

Kapiller endotelyal hücreler yaklaşık 40 nm kalınlığında olup, birbirleri ile temas halindedir. Fakat bu hücreler arasında 40 -100 nm çaplı bir çok por vardır. Kapiller kan ve glomerüler filtrat arasında kesintisiz bariyer oluşturan bazal membran sadece plazmanın serbest geçişine izin verir.

Bowman kapsülü, proksimal tübülün başlangıcını oluşturur.

Proksimal tübül 70 m’lik dış çapa ve 15 mm uzunluğa sahiptir.

Proksimal tübül, nefronun metabolik olarak en aktif kısmıdır.

Henle kulbu, 3 kısımdan oluşur; 1) İnen, 2) Çıkan ince, 3) Çıkan kalın.

Henle kulbunun çıkan kalın kısmı Bowman kapsülüne oldukça yakın geçerken, tübül hücreleri “Makula densa’yı” oluşturur, arteriolar hücrelerse “Renin” içeren granüllerle doludur. Bu bölgeye “Jukstaglomerüler aparat” denir.

Distal tübül, makula densadan başlar, Na-K-ATPaz ve karbonik anhidraz aktivitesi vardır.

Korteks düzeyinde 8 kadar distal tübül birleşerek henle kulbuna paralel medullaya iner ve toplayıcı kanalı oluşturur.

nefronda glomerüler filtrasyon, tübüler geri emilim ve tübüler sekresyon olayları sonucunda idrar oluşumu gerçekleşir

Glomerüler filtratın bileşimi plazmanın bileşimine benzer

Distal tüplerde ve kollektör kanallarda Na+ geri emilimi aldosteron tarafından, su geri emilimi antidiüretik hormon (ADH) tarafından düzenlenir

inülin, mannitol, sakkaroz, sodyum hiposülfid, sodyum ferrisiyanür gibi idrarla atılan bazı maddeler sadece glomerüler filtrasyona uğrayıp tübüler geri emilim ve tübüler sekresyona uğramazlar. Böyle maddeler eşiksiz maddeler olarak tanımlanırlar.

üre gibi idrarla atılan bazı maddeler glomerüler filtrasyona ve tübüler geri emilime uğrarlar.

kreatinin gibi idrarla atılan bazı maddeler glomerüler filtrasyona ve tübüler sekresyona uğrarlar.

Böbrek patolojilerinin belirlenmesi için yapılan testler • Glomerüler filtrasyon fonksiyonu ile ilgili testler • Proksimal tüp aktivitesi ile ilgili testler • Renal ekskresyonu ölçen testler • Renal kan akımını ölçen testler • Böbrek patolojilerini belirlemede kan analizleri • Böbrek patolojilerini belirlemede idrar analizleri

Glomerüler filtrasyon fonksiyonu ile ilgili testler Her iki böbrekte bir dakikada oluşan glomerüler filtrat miktarına Glomerüler Filtrasyon Hızı (GFR) adı verilir. Normal bir şahısta bu 125 ml/dk kadardır.

Filtratın % 99’u tübüllerden geri emilirken, geri kalan 12 litrelik kısım günlük idrar olarak atılır GFR, böbrek fonksiyonel kapasitesinin en sensitif ve spesifik ölçüsüdür. GFR, fonksiyonel nefron sayısının göstergesi olarak düşünülebilir

GFR ölçümü için kullanılan yöntemlerin çoğu, endojen veya eksojen maddelerin böbrekler tarafından temizlenme kabiliyetlerini kapsar

Böbreklerin birim zamanda bir maddeden tamamen temizlediği plazma volumü o maddenin renal klerensi olarak tarif edilir.

Bir maddenin renal klerensi formülle hesaplanır.

Sadece glomerüller tarafından filtre edilen maddenin klerensi, GFR ölçümünde kullanılabilir.

GFR ölçümünde kullanılacak ideal madde; -Fizyolojik olarak inert olmalı -Böbrek fonksiyonlarını etkilememeli -Glomerüllerden serbestçe filtre olabilmeli -Tübüllerden geri emilmemeli veya sekrete edilmemeli -Böbrekte metabolize olmamalı depo edilmemeli veya edilmemeli -Plazma proteinlerine bağlanmamalı -Plazma konsantrasyonu sabit olmalıdır sentez

İnülin ve ekzojen inülin klerensi İnülin, yaklaşık 5000 Dalton molekül ağırlığında, D-fruktoz ünitelerinden oluşan bir polisakkarittir. Renal tübüler reabsorbsiyon veya sekresyonu olmaması ve tamamen glomerüler filtrasyon ile atılması nedeniyle inülin, GFR ölçümü için ideal ajan olarak kabul edilir.

Ekzojen inülin klerensi, 125 m. L/dakika kadardır

-İnülinin enjekte edilebilir formunun elde edilmesinin ve kullanımının zor olması -Zaman alıcı olması, kan ve idrar örneklerinde miktarlarının saptanmasındaki güçlükler -Mesaneye katater takılmasının gerekliliği ve diğer yöntemlere göre daha fazla sayı ve sıklıkta idrar ve plazma örneklerinin alınmasının gerekliliği İnülin klerensinin dezavantajlarıdır.

Kreatinin ve kreatinin klerensi Kreatinin kastaki kreatin metabolizmasının bir ürünüdür ve plazma konsantrasyonu nispeten sabittir. 24 saatlik idrar toplanarak saptanan kreatinin klerensi, renal fonksiyonun saptanması için halen en yaygın kullanılan yöntemdir.

Kreatinin klerensinin normal değerleri; kadında 95± 20 ml/dk, erkekte 120± 25 ml/dk’dır

Kreatinin filtrasyon markırı olarak en önemli dezavantajı, tübüler sekresyona uğramasıdır. Eğer tübüler sekresyon ihmal edilirse, aşağıdaki denklem ortaya çıkar.

Kreatinin klerens protokolü: -1 -2 ml/min veya daha yüksek bir idrar akım hızı sağlamak için hastanın en az 600 ml ekstra su alması sağlanmalıdır. -Test günü çay, kahve ve ilaç alımı kısıtlanmalı -Aşırı etli yiyecekler alınmamalı -Testten önce ve test sırasında egzersiz yapılmamalı -24 saatlik idrar toplama süresine uyulmalı -İdrar toplama periyodunun ortasında kan alınması tavsiye edilir. -İdrarın toplam hacmi ölçülür -Plazma ve idrar kreatinin konsantrasyonu ölçülür. -Kreatinin klerensi klasik formüle göre hesaplanır

Kreatinin klerens ölçümünün dezavantajları: -Kreatinin üretimi kas kitlesine bağlı olduğundan, erkeklerde kreatinin konsantrasyonları kadınlardan yüksektir -Kreatinin üretimi, glomerüllerden atılan miktarı aştığı zaman konsantrasyonu artmaya başlar ve proksimal tübüllerden organik katyon pompası vasıtasıyla sekrete edilir.

-Bir çok hastanın eksik idrar toplanması (özellikle yaşlı hastalar) kreatinin klerens testinin hassasiyetini ve tekrarlanabilirliğini önemli ölçüde azaltır -Bu olumsuzlukları ortadan kaldırmak ve daha doğru bir kreatinin klerensi saptamak için algoritimler kullanılabilir. Bu algoritimlerden biri Cockroft ve Gault formülüdür.

Sistatin-C, sabit üretime sahiptir ve serum konsantrasyonu esasen GFR tarafından belirlenir. Pergange ve Jung serum sistatin-C’nin serum kreatinine göre daha üstün bir GFR ajanı olduğunu göstermişlerdir.

Üre klerensi GFR’nın %40 -70’ini yansıtır İdrar akışı dakikada 2 m. L’den fazla ise maksimal üre klerensi hesaplanır. Bu durumda glomerüler filtrattaki ürenin az bir kısmı (%40) tübülüsler tarafından geri emilir. normal değeri 46 -99 m. L/dakika (75 m. L/dakika)

İdrar akışı azaldıkça ürenin tübülüslerden geri emilimi artar. İdrar akışı dakikada 2 m. L veya daha az ise standart üre klerensi hesaplanır normal değeri 40 -60 m. L/dakika (54 m. L/dakika)

GFR’ın kullanıldığı yerler -Nefroürolojik rahatsızlığı olan hastalarda böbrek fonksiyon durumunu incelemede -Hastalığının bulunması durumunda böbrek kütle fonksiyon değişikliklerini gözlemede -Unilateral nefrektomi planlandığı zaman postoperatif fonksiyonun tahmininde -Böbreklerce atılan potansiyel toksik ilaçların dozunu hesaplamada

Tübüler fonksiyon testleri Konsantrasyon testleri Sıvı kısıtlama testi Vazopressin konsantrasyon testi Osmolalite ölçümü İdrar dilüsyon testi

Sıvı kısıtlama testi -Testi yapmadan önce sabah ilk idrar dansitesine bakılmalı ve 1020’nin üzerinde bulunduysa test yapılmamalıdır -14 -16 saat sıvı alımı kısıtlanır, sonra 1. 2 ve 4 saatlik aralarla 3 kez idrar toplanır ve dansitelerine bakılır. -Normalde 1025 ve üzerinde olması beklenir. -Böbrek fonksiyonları azaldığı zaman dansite < 1020’nin altına düşer.

Vazopressin konsantrasyon testi -Mesane boşaltılır ve subkutan 10 Ü vazopressin injeksiyonundan 1 -2 saat sonra idrar toplanır. -Su alımı kısıtlanmaz. -Normalde dansite 1020’nin üzerinde çıkmalıdır. -Yorumu sıvı kısıtlama testiyle aynıdır.

*Psikojenik poliüriler hem sıvı kısıtlamasına hem de Vazopressin testine cevap verirler. *Hipotalamo-hipofizer yani ADH eksikliği (Diabetes insipidus) bulunan poliürik hastalar sıvı kısıtlamasına cevap vermez fakat Vazopressin testine cevap verirler.

Osmolalite ölçümü Osmolaliteyi etkileyen ana osmotik maddeler; Na. Cl, glukoz ve üre’dir.

Yetişkin bir insanın, 24 saatlik idrar osmolalitesi 300 -900 m. Osm/kg’dır, spot idrarda ise bu değer 50 -1200 m. Osm/kg’dır.

Su kısıtlamasında idrar osmolalitesinin ölçülmesi azalmış böbrek fonksiyonlarında doğru ve duyarlı bir testtir. 3 gün hasta yüksek protein diyetine alınır, testten önceki gece su verilmez, sabah 06. 00’da mesane boşaltılır, saat 08. 00’de test için idrar toplanır. Normalde osmolalitenin 800 m. Osm/kg üzerinde olması beklenir. -Böbrek konsantrasyon yeteneğinde minimal bozuklukta; osmolalite 600 -800 m. Osm/kg -Orta derecede bozuklukta; 400 -600 m. Osm/kg -Ağır bozuklukta ise; 400 m. Osm/kg’ın altında bulunur

İdrar dilüsyon testi -Kahvaltı yapılmaz, 30 -45 dk içinde 1500 ml su içilir ve 4 saat boyunca saat başı idrar toplanır. -Normalde beklenen idrar miktarı alınan miktarın %80’idir. (1200 ml) -Dansite en az bir örnekte 1003’tür.

*Böbrek fonksiyonları azaldığı zaman idrar miktarı azalır, dansite 1010’un altına düşmeyebilir. *Dilüsyon yeteneğinin kaybı, konsantrasyon yeteneğinden sonra olur.

Amonyum klorür testi Distal renal tübüler asidoz tanısında kullanılır. -Bir gecelik açlıktan sonra alınan idrarın p. H’sı 5. 5’in üzerindeyse, hastaya 100 mg/kg amonyum klorür verilir. -8 saat boyunca saat başı idrar toplanır ve p. H ölçümü yapılır.

*Normal insanlarda en az bir örnekte idrar p. H’sı 5. 5’in altına düşer. *Renal tübüler asidozlu hastalarda genelde p. H 6. 5’un altına inmez.

Fraksiyonel bikarbonat atılımı Proksimal renal tübüler asidozlu hastaların tanısında faydalı olabilir. -Plazma ve idrar örnekleri toplanır ve bunların kreatinin ve bikarbonat ölçümleri yapılır. -Daha sonra aşağıdaki formüle göre fraksiyonel bikarbonat atılımı hesaplanır.

*Proksimal renal tübüler asidozlu hastalarda FBA %1015’in üzerindeyken, bu oran normal kişilerde %10’un altındadır.

Fraksiyonel Na atılımı Böbreğin Na tutma yeteneğini ve süzülerek idrara geçen Na yüzdesini gösterir. Prerenal azotemi ile oligürili akut tübüler nekrozu en iyi ayırt eden testtir.

Tübüler fosfat reabsorpsiyonu 3 gün diyetle orta miktarda kalsiyum ve fosfat alındıktan sonra, açlık kanında ve 4 saatlik idrarda fosfor ve kreatinin TRP’yi hesaplamak için ölçülür.

*Normal diyette TRP > %78 , düşük fosfatlı diyette (430 mg/gün) daha yüksektir. *Hiperparatiroidizmde; normal diyette TRP< %74 , düşük fosfatlıda ise > %85’dir.

Renal ekskresyonu ölçen testler • Fenolsülfofitaleyn (PSP) testi

Renal kan akımını ölçen testler Klinikte çok sık kullanılmamasına rağmen, renal kan akımı p-aminohippurat (PAH) klerensi kullanılarak ölçülebilir.

Böbrekten bir seferlik pasajında PAH, glomerüler filtrasyon ve tübüler sekresyonun birlikte kombinasyonu ile tamama yakını atılır Sağlıklı bir kişide PAH klerensi 574 ml/dakika olarak bulunmuştur. Bu, böbreklerden 1 dakikada 574 m. L plazma geçtiğini ifade eder

Renal kan akımı, kardiyak output’un %20’si kadardır.

Böbrek patolojilerini belirlemede kan analizleri • NPN bileşiklerinin (üre, kreatinin, ürik asit) tayini • serum proteinlerinin (total protein, albümin, globülin) tayini • serum elektrolitlerinin (sodyum, potasyum, klorür, kalsiyum, magnezyum, inorganik fosfor) tayini

Serum üre düzeyi, renal işlevlerin kısıtlı bir göstergesidir. Normalde üre olarak %15 -39 mg, BUN olarak %7 -18 mg kadardır (Üre 2, 14 x BUN). Serum kreatinin düzeyi, böbrek işlevlerinin daha değerli bir göstergesidir. Serum ürik asid düzeyi, böbrek yetmezliklerinde diğer NPN bileşikleri düzeyleri ile birlikte yükselir.

Total serum proteini düzeyi, normalde %6 -8 g, serum albumin düzeyi %3, 5 -5, 0 g, serum globulin düzeyi %2, 5 -3, 5 g kadardır. Nefrotik sendromda %2, 5 g’a ve hatta %1, 0 g’a düşen hipoalbuminemi ile 2 ve -globulin artışı saptanır. Akut glomerülonefritte , ve -globulin fraksiyonlarının üçü de artar.

Serum sodyum düzeyi, renal yetmezlikte azalır. Serum potasyum düzeyi, renal tubuler yetmezlikte azaldığı halde GFR’nın azaldığı durumlarda yükselir. Serum kalsiyum düzeyi, nefrotik sendrom ve üremide azalır. Serum inorganik fosfor düzeyi, nefrotik sendrom ve üremide artar. Serum magnezyum düzeyi, kronik renal yetmezlikte yükselir. Serum klorür düzeyi, akut böbrek yetmezliğinde düşer.

Böbrek patolojilerini belirlemede idrar analizleri • İdrarın fiziksel özelliklerinin (renk, görünüm, kıvam, koku, volüm, dansite, p. H) incelenmesi • İdrarda protein aranması • İdrarda glukoz aranması • İdrar sedimentinin mikroskopik incelenmesi

Bir biyokimya laboratuvarında incelenmesi sonucunda, idrarın böbrekleri etkileyen sistemik hastalıklar ile ilgili klinik ipuçları elde edilir, böbreklerin ve alt üriner sistemin yapısal ve fonksiyonel bozuklukları aydınlanır. Hasta açısından örneklerin eldesinde herhangi bir zorluğa yol açmaması, hekim açısından ekonomik olması, basit reaktifler ve araçlarla yürütülebilmesi, buna karşın önemli bir bilgi kaynağı olması, idrar incelemelerini hasta ile ilgili fiziksel bakının vazgeçilmez bir bölümü kılmaktadır.

24 saatlik idrar volümü, kronik renal yetmezliğin başlangıç döneminde poliüriktir, prerenal ve terminal dönemde ise oligüriktir. İdrar dansitesi, kronik glomerülonefritin terminal döneminde izostenüriktir.

İdrarda protein, Nefrotik sendromda 24 saatlik idrarda 3 g’dan yüksek saptanır, 30 g kadar olan olgular bildirilmiştir. Akut glomerülonefritte idrarda yüksek molekül ağırlıklı globulinler de çıkar.

İdrarda glukoz, Gebelerde ve bazı böbrek hastalıklarında renal eşik değerinin düşmesine bağlı olarak saptanır.

İdrar sedimentinde silendirlerin görülmesi böbrek parankim hastalığına işaret eder. Akut glomerülonefritte makroskopik mikroskopik hematüri karakteristiktir. ve

Akut glomerülonefritte (akut nefritik sendrom) bulgular: Hipertansiyon, gözde ve ellerde ödem, oligüri ve hematüri başlıca bulgulardır. İnülin, üre ve kreatinin klirensleri, glomerüllerde inflamatuvar değişiklikler ve GFR’nın azalması nedeniyle düşer. Başlangıçtan 6 ay sonra da inülin, üre ve kreatinin klirenslerinin düşük olması, kronikleşmeyi gösterir. Üre klirensi %50’nin altına düştüğünde kanda üre düzeyi yükselir. Fulminan olgular hariç başlangıç döneminde tubuler işlevler normaldir. Proteinüri ve tuz-su tutulmasına bağlı plazma dilüsyonu nedeniyle hipoproteinemi oluşur. Günde 3 g’dan düşük proteinüri saptanır. İdrar dansitesi başlangıçta artar, daha sonra izostenüri görülür. Makroskopik ve mikroskopik hematüri saptanır. İdrar sedimentinde eritrosit silendirleri, hiyalen silendirler, granüle silendirler, lökosit silendirleri görülebilir.

Kronik glomerülonefritte bulgular: Proteinüri başlangıçta en önemli bulgudur. Hastalık ilerledikçe izostenüri saptanır. Konsantrasyon kusuruna bağlı poliüri başlangıçtan beri vardır. İdrar sedimentinde eritrositler ve lökositler artmıştır, hiyalen ve granüle silendirler de görülür. İleri dönemde poliüri, hematüri ve silendirürinin azalması, sağlam nefron kalmadığını göstermesi bakımından çok ciddi bir durumdur.

Nefrotik sendromda bulgular: Massif albuminüri, hipoalbuminemi, hiperlipemi ve ödem karakteristik bulgulardır. Glomerüler permeabilitenin artışına bağlı olarak massif proteinüri 24 saatlik idrarda 5 -30 g olabilir. Hipoproteinemi ve hipoalbuminemi, albumin kaybı ve hepatik sentez yetersizliği nedeniyle oluşur. 1 ve -globulinler azalır. 2 ve -globulinler, fibrinojen artar. Serum transferrininin azalmasıyla serum demiri ve total demir bağlama kapasitesi düşer. Proteine bağlı kalsiyumun azalmasıyla serum total kalsiyum düzeyi %5, 7 mg’ın altına düşebilir. Serumda kolesterol ve fosfolipidler artar. Trigliseridler normaldir veya az artar. İdrar sedimentinde hiyalen, granüle ve mum silendirlerle oval yağ cisimcikleri ve dejenere epitel hücreleri görülür.

Akut renal yetmezlikte bulgular: Başlangıçta GFR hızlı olarak düşer. İyileşme döneminde ise GFR artar. Başlangıçta oligüri, iyileşme döneminde poliüri görülür. Klirens değerleri düşüktür. Kanda üre ve kreatinin artmıştır. İdrar dansitesi hipostenüriktir.

Kronik renal yetmezlikte bulgular: Kanda NPN bileşikleri artışı görülür. Hipostenürik ve izostenürik poliüri vardır. Hiponatremi, hipokloremi, hipotansiyon nedeniyle addison krizine benzer bulgular ve kollaps gözlenir. Plazma potasyumu başlangıçta normal olabilir, terminal dönemde artmış yıkıma bağlı olarak hiperkalemi görülür. Hipermagnezemi, nörolojik belirtilere neden olabilir. Vitamin D azalmasına bağlı olarak hipokalsemi ve hiperkalsiüri görülür, fosfat retansiyonu olur. Total lipid ve trigliserid artışı görülür. Metabolik asidoz ve anemi gelişir.