Celulas Renales En Orina 1-2 Que Significa
Tomas Balasco
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Si hay una ‘cantidad moderada de células’ o ‘muchas’, esto puede ser signo de un problema médico como: Infección del tracto urinario. Infección por cándida. Enfermedad de los riñones.
¿Qué significa celulas renales en orina?
Los cilindros de células epiteliales tubulares renales reflejan daño a las células tubulares en el riñón. Estos cilindros se observan en afecciones tales como necrosis tubular renal, enfermedad viral (como nefritis por citomegalovirus ) y rechazo al trasplante de riñón.
¿Cuánto es lo normal de células en la orina?
Tira reactiva y sedimento urinario – La orina puede ser recogida en cualquier momento del día y cuanto más fresca sea, más fiables son los resultados. Si no puede ser entregada inmediatamente, debe ser conservada bajo refrigeración. Para la primera prueba (tira reactiva), simplemente se sumerge la tira reactiva llamada Labstix ® en el recipiente de orina.
Cada tira posee unos cuadraditos de colores compuestos por sustancias químicas que reaccionan con determinados elementos de la orina. Después de un minuto, se comparan los colores de los cuadraditos con una tabla de referencia que suele venir en el envase de las tiras. Los resultados son principalmente cualitativos (identifican la presencia de la sustancia), y la cuantificación es apenas aproximada mediante una gradación de cruces (1+ informa de poca cantidad y 4+ de una gran cantidad.
Menos de 1+ serían los “trazos”). Podemos detectar y estudiar los siguientes parámetros:
Densidad: la densidad del agua pura es igual a 1000. Los valores de densidad en la orina normales varían de 1005 (orina más diluida) a 1035 (más concentrada, pudiendo indicar deshidratación). Cuanto más concentrada es la orina, más amarilla aparece y emite hedor más intenso. pH : la orina es ácida (pH 5.5 a 7,0), ya que el riñón es el principal medio de eliminación de ácidos del organismo. Los pH superiores a 7 pueden sugerir la presencia de bacterias, que alcalinizan la orina, mientras que pH inferiores a 5.5 pueden indicar un estado acidótico en la sangre o enfermedad de los túbulos renales. Glucosa: toda la glucosa (azúcar) que es filtrada por los riñones es reabsorbida hacia la sangre por los túbulos renales. Por ello lo normal es no observar presencia de glucosa en la orina. Si la hubiera es un fuerte indicio de que los niveles sanguíneos de glucosa son altos, y el riñón no es capaz de reabsorberla toda, como pasa en la diabetes mellitus. Proteínas : la mayoría de las proteínas no pasa el filtro del riñón, por eso, en situaciones normales no deben estar presentes en la orina (existe apenas una pequeña cantidad). Su presencia puede indicar enfermedad renal y debe ser siempre investigada. Hematíes (sangre): su cantidad en la orina es insignificante por lo que, de forma general, se considera una orina normal cuando no hay presencia de hematíes. Leucocitos (esterasa leucocitaria): normalmente negativos (mínima presencia). Cetonas: son productos de metabolización de las grasas y normalmente no están presentes en orina. Su presencia en la orina sugiere ayuno prolongado o, junto a otros parámetros alterados, una diabetes mellitus mal controlada. Urobilinógeno y bilirrubina: también normalmente ausentes en orina, su presencia puede sugerir enfermedad de hígado o hemólisis (destrucción anormal de hematíes o glóbulos rojos en la sangre). Nitritos: la orina es rica en nitratos, y la presencia de bacterias en la orina los transforma en nitritos. No obstante, no todas las bacterias tienen esa capacidad por lo que un resultado negativo no excluye el diagnóstico de infección de orina. Cristales: los de oxalato de calcio no poseen ninguna significación clínica. No indican una mayor propensión a padecer cálculos renales.
La segunda prueba (sedimento de orina) consiste en observar la orina al microscopio en el laboratorio y con ella se pueden contabilizar los siguientes elementos:
Hematíes (o glóbulos rojos -sangre-): los valores normales se describen como: menor de tres a cinco hematíes por campo. La presencia de niveles más elevados se llama hematuria. Leucocitos (o glóbulos blancos): son nuestras células de defensa y su presencia en la orina sugiere, generalmente, infección de orina, pero pueden significar cualquier inflamación de las vías urinarias (incluida la no causada por un agente infeccioso). Los valores normales son: menores a cinco células por campo. La presencia de valores más elevados se llama leucocituria o piuria. Células epiteliales: su posible presencia es normal, dado que las propias células del tracto urinario se descaman. Cilindros: como los túbulos renales son cilíndricos, si tenemos alguna sustancia en gran cantidad en la orina (proteínas, células epiteliales, hematíes) ésta se agrupa en forma de cilindro al pasar a través de ellos. La presencia de cilindros indica que esa sustancia ha pasado por los túbulos renales y, por tanto, no proviene de afecciones de estructuras posteriores a los túbulos, como es el caso del uréter, vejiga, próstata, etc. Los cilindros que pueden indicar algún problema son los cilindros hemáticos, que pueden mostrar la existencia de una enfermedad renal denominada glomerulonefritis, así como los cilindros leucocitarios, que pueden indicar inflamación (general) de los riñones.
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¿Qué indican las celulas renales?
Artículos casos clínicos Presencia de células tubulares renales reactivas en pacientes con enfermedad renal crónica Presence of reactive renal tubular cells in patients with chronic kidney disease Karen Cortés-Sarabia 2 Hilda Guadalupe Catalán-Nájera 1 Micaela Martínez-Alarcón 1 1 Servicio de urgencias, Laboratorio clínico, Clínica Hospital ISSSTE, Iguala, Guerrero, México.2 Laboratorio de Inmunobiología y Diagnóstico Molecular, Facultad de Ciencias Químico Biológicas, UAGro, Chilpancingo, Guerrero, México. Resumen En pacientes con enfermedad renal se ha reportado la presencia de células renales reactivas, cuyas alteraciones morfológicas severas dificultan su clasificación e interpretación. El conocimiento de las características morfológicas y los patrones de sedimentos en donde se presentan pueden ser de ayuda para su manejo en los departamentos médicos correspondientes. Aquí, nosotros reportamos la presencia de células agrupadas en acinos, con abundante citoplasma, cariomegalia, contornos nucleares irregulares y nucléolos prominentes, acompañados de cilindruria y cuerpos ovales grasos en el sedimento urinario de dos pacientes con diabetes mellitus, las cuales fueron sugestivas de células renales reactivas. Palabras clave: orina; insuficiencia renal crónica; diabetes mellitus; proteinuria; hematuria; células epiteliales Abstract In patients with kidney disease, the presence of reactive renal cells has been reported. These cells show several morphological alterations that difficult their classification and interpretation. Therefore, the knowledge of its morphological characteristics and sediments patterns where they can be found will helpful for their correct management by medical departments. Here, we reported the presence of renal cells grouped in acinus with abundant cytoplasm, cariomegaly, irregular nuclear contours and prominent nucleoli, accompanied with cilindruria and fatty oval bodies in the urinary sediment of two patients with Diabetes Mellitus, these cells were named as reactive renal cells. Keywords: Urine; chronic kidney disease; diabetes mellitus; proteinuria; hematuria; epithelial cells Introducción El tracto urinario está recubierto por una gran variedad de epitelios entre los que se encuentran el epitelio cúbico y el urotelio, escamoso y cilíndrico 1, El urotelio se ubica desde los cálices menores, que conforman los mayores, pasando por los uréteres y la vejiga hasta la uretra proximal (prostática en hombres) y su función principal es formar una barrera impermeable ante la orina tóxica 2, 3, mientras que el epitelio cúbico se localiza en los túbulos renales (proximal, distal y colector) y es fundamental en el intercambio de nutrientes y toxinas entre la orina y la sangre 1, Ahora bien, la presencia de células renales en el sedimento urinario ha sido asociada a enfermedades tubulares, glomerulares y en algunos casos a nefropatía diabética, deshidratación severa y hepatitis 4, Estas células presentan morfología esférica, cúbica e incluso cilíndrica, con un tamaño de 9 a 25 (µm y citoplasma granular; su núcleo es esférico, ubicado de forma central o excéntrico con nucléolos 5, Por otra parte, las «células renales reactivas» presentan tamaños de hasta 100 µm, con cariomegalia, nucléolos prominentes, membrana nuclear irregular y presencia de grupos acinares. La presencia de estas células es erróneamente interpretada como un proceso neoplásico debido a las alteraciones morfológicas que presentan; esto es ocasionado principalmente por la escasa información sobre ellas. Por consiguiente, el objetivo de este artículo es la difusión del conocimiento entre personal de la salud sobre la presencia de estas células en pacientes con enfermedades crónicas 6, 7, Caso clínico 1 Paciente masculino de 52 años con antecedentes de diabetes mellitus descontrolada, hospitalizado por cirugía de pie diabético. Se solicitaron al laboratorio estudios preoperatorios. Los resultados de la química sanguínea fueron glucosa 203 mg/dl, urea 62,5 mg/dl, creatinina 1,9 mg/dl, BUN 29 mg/ dl, ácido úrico 9,8 mg/dl y colesterol total de 160 mg/dl; en cuanto a la citometría hemática se encontró una hemoglobina de 10,7 g/dl, eritrocitos de 4,16×10 6 /µl, hematocrito 33,9%, leucocitos de 12,06×10 3 /µl y plaquetas de 288×10 3 /µl. El examen químico del uroanálisis reveló la presencia de hemoglobinuria (80 eritrocitos/ml), proteinuria (>300 mg/dl), un pH de 6,5 y densidad de 1.020. En el sedimento urinario se halló microhematuria: 5-10 eritrocitos/campo en objetivo seco fuerte, los cuales eran dismórficos en un 40%; también se observaron cuerpos ovales grasos ( figura 1, panel d) y cilindruria (hialinos, eritrocitarios y lipídicos). Adicionalmente, encontramos células esféricas con citoplasma granular, núcleo esférico ubicado de forma excéntrica y contorno regular o ligeramente irregular, y con uno o dos nucléolos (figura 1, panel a, b y c). Estás células se encontraban en grupos de hasta 30 células de apariencia acinar y fueron clasificadas como células renales reactivas con base en la literatura consultada 6, 7, Fuente: Elaboración propia. Figura 1 Células renales reactivas en pacientes con nefropatía diabética. Paciente 1: grupos de células acinares (a) y de gran tamaño (b y c) con células de núcleo excéntrico, nucléolos prominentes, cariomegalia y citoplasma granular y cuerpos ovales grasos con sus lípidos intracitoplasmáticos birrefringentes (d).
Paciente 2: grupos acinares de células con cariomegalia, núcleo excéntrico y ligero pleomorfismo nuclear con cromatina granular ligeramente gruesa y vacuolización citoplasmática (e, f y g) y presencia de cuerpos ovales grasos con gran cantidad de lípidos intracitoplasmáticos (h). Microscopia de campo claro, objetivo de 40x, tinción Sternheimer-Malbin.
Caso clínico 2 Paciente femenina de 76 años, que llegó al servicio de urgencias por un cuadro hiperglucémico. La química sanguínea reveló una glucosa de 311 mg/dl, urea 197 mg/dl, BUN 92 mg/dl, creatinina 5,8 mg/dl, ácido úrico 7,2 mg/dl y colesterol total de 361 mg/dl; la citometría hemática mostró una hemoglobina de 11,6 g/dl, eritrocitos 4,22×10 6 /µl, hematocrito 35,7%, leucocitos 5,28×10 3 /µl y plaquetas de 205×10 3 /µl.
- En el examen químico del uroanálisis se observó un pH 7,0 y una densidad de 1,020, así como también glucosuria (250 mg/dl), hematuria (80 eritrocitos/µl), proteinuria (mayor de 300 mg/dl) y leucocituria (70 leucocitos/µl).
- Estos resultados fueron corroborados en el sedimento urinario, donde se observó leucocituria (30-40 leucocitos/campo en objetivo seco fuerte), cilindruria (céreos y granulares) y cuerpos ovales grasos (figura 1, panel h).
El químico analista (primer autor) realizó la identificación de células renales con morfología atípica, con base en características morfológicas como cariomegalia, contorno nuclear irregular, presencia de nucléolos prominentes, núcleos de ubicación excéntrica o central, algunos pleomórficos con cromatina ligeramente gruesa y aumento de la relación núcleo-citoplasma.
También presentaron vacuolización citoplasmática y grupos acinares de hasta siete células; la mayoría eran células viables (no teñidas por el colorante de Sternheimer-Malbin). En ambos casos, la clasificación de las células se realizó con base en la morfología y las características del sedimento: presencia de cilindros, hematuria microscópica y cuerpos ovales grasos (figura 1, panel e, f y g).
Discusión Las enfermedades crónico-degenerativas como la diabetes mellitus tipo 2 son una importante causa de nefropatía que puede culminar en la pérdida de la función renal 8, Estas afectan la función glomerular y, como consecuencia, los túbulos renales, ocasionando desprendimiento de las células tubulares renales y formación de cilindros urinarios 9,
- La morfología de las células renales en el sedimento urinario de pacientes con enfermedades renales tiende a ser homogénea; sin embargo, en algunos casos puede modificarse drásticamente y causar falsos positivos a algún carcinoma.
- Los cambios reactivos o reparativos de las células renales han sido observados en enfermedades glomerulares, intoxicación tubular ocasionada por drogas, isquemia y daño tubular severo 6,
En ambos pacientes, se observaron células renales con citoplasma abundante vacuolado, bordes mal definidos, núcleos grandes y ovalados, con grados variables de pleomorfismo, aglutinación de cromatina y nucléolos prominentes. Estas células se presentaron aisladas o en grupos cohesivos de 7 a 30 y mostraron configuración acinar, lo cual concuerda con las características de las células renales reactivas de acuerdo con lo descrito por Nguyen & Smith en el 2004 6,
- Este tipo de células, por las alteraciones morfológicas que presentan, son frecuentemente mal clasificadas como células uroteliales de neoplasias de bajo grado, carcinoma renal y adenocarcinomas.
- Para el diagnóstico diferencial de las células renales reactivas y las células de carcinoma se busca la presencia de cilindros renales asociados a las alteraciones tubulares generadas por la enfermedad glomerular y la microhematuria dismórfica, que apoyan el origen renal de las células, caso contrario a los procesos neoplásicos en los que se encuentra hematuria isomórfica 6, 7, 10 – 12,
En ambos pacientes se encontraron cilindros y en uno micro-hematuria dismórfica del 40%. Fogazzi et al. en el 2008 establecieron que la hematuria dismórfica mayor del 40% está asociada con padecimientos glomerulares 13, Adicionalmente reportamos la presencia de cuerpos ovales grasos en ambos sujetos, los cuales son signo inequívoco de enfermedad renal severa y frecuentemente se asocian al síndrome nefrótico 5, 14,
La confirmación de la presencia de las células renales reactivas puede ser realizada mediante una tinción inmunocitoquímica positiva para la proteína vimentina, caso contrario a las células uroteliales de tumores de bajo grado. Sin embargo, la tinción inmunocitoquímica presenta la desventaja de no poder diferenciar un carcinoma renal de las células renales reactivas, lo cual puede realizarse con base en el tipo de hematuria y la presencia o ausencia de cilindros 7, 15,
Debido a lo previamente mencionado, se ha propuesto una serie de criterios morfológicos para darle una mayor importancia a la interpretación citológica para, de esta manera, poder diferenciar este tipo de procesos patológicos en base en esos criterios 7,
Conclusión Las células renales reactivas se presentan en enfermedades que afectan severamente los túbulos renales; el conocimiento de su morfología y su adecuada interpretación pueden orientar el diagnóstico clínico de enfermedad renal o procesos neoplásicos, con los cuales son comúnmente confundidas.
El presente artículo describe la presencia de dichas células en pacientes con diabetes mellitus tipo 2; pero aún es necesario seguir analizando la importancia de la presencia de estas células en el diagnóstico y el pronóstico de las enfermedades crónicas, así como también el establecimiento de patrones morfológicos que puedan ser utilizados por el analista clínico.
Agradecimientos Al personal del laboratorio de la Clínica del Instituto de Seguridad y Servicios Sociales, y a los Trabajadores del Estado (ISSSTE) de Iguala, Gro., por su apoyo en la realización del trabajo Referencias 1. Ross MH, Pawlina W. Histología. Texto y Atlas.7 ed. Barcelona, España: Wolters Kluwer; 2015.2.
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¿Cuánto es lo normal de leucocitos por campo?
Resumen El examen general de orina es una de las pruebas más solicitadas dentro del laboratorio de análisis clínicos e incluye el análisis físico, químico y análisis microscópico. En este último, se analiza el sedimento urinario en búsqueda de distintos elementos formes (leucocitos, cilindros, etc.) con diferente utilidad diagnóstica.
- El análisis de sedimento urinario se puede valorar mediante métodos manuales y automatizados.
- En el diagnóstico por el laboratorio de las enfermedades autoinmunes el análisis de sedimento urinario esta principalmente orientada hacia el apoyo y valoración renal en pacientes con nefritis lúpica, una de las manifestaciones clínicas más frecuentes en pacientes con lupus eritematoso generalizado.
Adicionalmente, su utilidad radica fundamentalmente en su valoración en la mayoría de los criterios diagnósticos y de afección renal, así como en los diferentes índices de daño en pacientes con lupus eritematoso generalizado. En los últimos años, diversos grupos de investigación han buscado nuevos biomarcadores urinarios de afección renal en pacientes con lupus eritematoso generalizado, sin embargo se requiere un mayor número de estudios para determinar su verdadero valor diagnóstico en este grupo de pacientes.
- Palabras clave: Sedimento urinario (SU) Lupus eritematoso generalizado (LEG) Nefritis lúpica (NL) Abstract Urinary analysis is one of the most requested tests in the clinical laboratory.
- This test includes the physical, chemical and microscopic analysis of urine.
- This last one allows for the observation of urinary sediment (US) in search of formed elements (cellular cast, leukocytes, etc.), with different diagnostic uses.
Urinary analysis can be assessed by manual or automated methods. In the laboratory diagnosis of autoimmune diseases, US analysis is mainly oriented towards the assessment of renal function in patients with lupus nephritis (LN) as this is a common clinical manifestation associated to systemic lupus erythematosus (SLE).
- Additionally, its value lies mainly for diagnostic criteria and evaluation of kidney injury, as well as for several damage indexes directed to patients with SLE.
- In the last years, several groups have sought to establish new urinary biomarkers of kidney damage in patients with SLE; however, this requires a greater number of studies to determine their true diagnostic value in this patients group.
Keywords: Urinary sediment (US) Systemic lupus erythematosus (SLE) Lupus nephritis (LN) Texto completo Introducción Desde el punto de vista del laboratorio clínico una de las pruebas más solicitadas de manera rutinaria es el examen general de orina (EGO), en el cual se realiza el análisis químico (pH, glucosa, urobilinógeno, etc.), análisis físico (color, aspecto) y de manera conjunta el análisis microscópico del sedimento urinario (SU) en busca de elementos formes (eritrocitos, leucocitos, bacterias, cilindros, etc.) 1,
Si bien es una prueba considerada «de rutina» es de suma importancia su adecuada interpretación ya que nos proporciona datos sumamente importantes. El objetivo de la presente revisión será enfocada al análisis del SU como herramienta de apoyo al diagnóstico y seguimiento en pacientes con lupus eritematoso generalizado (LEG) debido a la alta frecuencia de daño renal en este grupo de pacientes, en base a una descripción de utilidad para el personal clínico y de laboratorio.
De manera conjunta se presenta una breve descripción de su importancia clínica y finalmente evidencias que apoyan hacía la búsqueda de nuevos biomarcadores útiles para el diagnóstico y seguimiento de afección renal en pacientes con LEG. El análisis del SU es una de las pruebas de laboratorio más solicitada para el estudio y/o valoración de pacientes con padecimientos renales.
De manera general, las enfermedades renales y de las vías urinarias representan un problema de salud pública importante y su diagnóstico tardío afecta la calidad de vida del paciente, llegando en los casos más severos a incapacidad y/o muerte 2, En relación a las enfermedades reumáticas, el LEG es un padecimiento de origen multifactorial ( vg.
genético, infecciones) en el cual existen títulos altos de anticuerpos dirigidos contra DNAcd 3, lo anterior puede generar la formación de complejos inmunes antígeno anticuerpo y el subsecuente depósito de los mismos a nivel renal provocando la activación y el consumo de proteínas del complemento 4,
- Este escenario tiene como desenlace final la nefritis lúpica siendo una de las complicaciones más frecuentes en este grupo de pacientes.
- Por otro lado, cabe mencionar que el riñón cuenta con una gran reserva funcional lo que le permite soportar un daño hasta en el 75% de las nefronas 2,
- Sin embargo, debido a su alta complejidad y delicada estructura, una afección mayor al 75% de su totalidad lleva a la presencia de manifestaciones clínicas súbitas y pérdida de la función renal.
Métodos para el análisis del sedimento urinario Actualmente existen diversos métodos para analizar el sedimento urinario 5,6 y se pueden clasificar en: 1) tradicionales o manuales y 2) automatizados. El primero es relativamente fácil de realizar, semicuantitativo o cuantitativo, económico y prácticamente cualquier laboratorio los puede realizar, sin embargo, se requiere de una amplia experiencia para su lectura y análisis.
Adicionalmente, los métodos manuales son tan sencillos que son poco valorados en la actualidad, en donde prevalecen técnicas bioquímicas avanzadas con una sofisticada y desarrollada tecnología. Con respecto a los métodos automatizados, estos se han desarrollado con la finalidad de disminuir la variabilidad interobservador y se realizan en equipos especiales mediante análisis citométrico diferencial 6,
Permite reportar parámetros de manera cuantitativa ( vg. número de leucocitos/μL) y son relativamente caros comparados con los métodos tradicionales. Desde nuestro punto de vista, su principal desventaja radica en su bajo poder de discriminación entre algunos elementos formes presentes en el SU ( vg,
- Cilindros, levaduras, parásitos, etc.) y no debe sustituir al análisis microscópico tradicional en el cual podemos identificar prácticamente todos los elementos formes de utilidad diagnóstica (células epiteliales, eritrocitos, leucocitos, cilindros, cristales, etc.).
- Una opción viable es la combinación de ambas metodologías para la obtención de buenos resultados 7 y evitar el mayor número de falsos positivos 8,
Para la adecuada obtención y preparación de una muestra de orina es necesario tomar en cuenta algunos aspectos importantes con la finalidad de obtener un análisis representativo y fehaciente del mismo 9,10, Debido a lo anterior, la orina se recogerá siempre en un recipiente perfectamente limpio y deberá examinarse dentro de las primeras 2 h de haberse realizado la micción, por lo cual es fundamental documentar la fecha y hora en la que se recolectó la muestra de orina.
Adicionalmente, la orina puede ser recolectada por micción espontánea, técnica de chorro medio y/o cateterismo estéril. La técnica para el análisis del SU la describimos de manera breve a continuación. Colocar ∼10 ml de orina en un tubo para uroanálisis o en su defecto en un tubo de ensaye limpio, enseguida centrifugar a 3500 rpm durante 3 min.
Posteriormente, decantar el sobrenadante y resuspender el SU mediante agitación mecánica manual. Colocar una gota sobre un portaobjetos limpio extendiéndolo de manera homogénea, finalmente colocar un cubreobjetos limpio y observar al microscopio convencional.
- Análisis microscópico 1,5,9,10 Para el análisis microscópico se debe observar inicialmente la preparación con un aumento final 100× (emplear ocular 10× y objetivo 10×) para obtener una visión general del SU.
- Todos los elementos identificados deberán confirmarse en un aumento 400× (emplear ocular 10× y objetivo 40×) para evitar el reporte y/o lectura de múltiples artefactos.
Con este aumento se deben reportar semi cuantitativamente y cuantitativamente los diferentes elementos formes observados. Los valores de referencia para los diferentes elementos observados en SU los mostramos en la tabla 1, A continuación describimos de manera breve los diferentes parámetros observados en el análisis del SU.
- Eritrocitos.
- Su morfología es de suma importancia y aporta datos valiosos ( fig.1 ).
- La cantidad existente nos puede hablar de la cronicidad del proceso patológico.
- Se pueden detectar eritrocitos isomórficos (postglomerulares) y eritrocitos dismórficos (glomerulares).
- En condiciones no patológicas se pueden observar en cantidad reducida.
Los eritrocitos dismórficos se observan con cierta frecuencia en los pacientes con nefritis lúpica activa. Leucocitos. Su importancia radica en la cantidad o número en la que se encuentren y puede ser un indicador de daño o cronicidad del proceso patológico involucrado ( fig.2 ).
Se pueden identificar piocitos también conocidas como células centellantes, las cuales son leucocitos que presentan en el citoplasma abundantes gránulos con movimiento y su presencia es indicador de una probable pielonefritis. En condiciones normales podemos observar hasta 5 leucocitos por campo. Células epiteliales.
En condiciones normales se pueden observar en el sedimento urinario en mayor o menor cantidad lo que dependerá de las condiciones fisiológicas y el sexo del paciente ( fig.3 ). Las células epiteliales son de tamaño irregular, alargadas, presentan núcleo y granulación en el citoplasma.
- En condiciones normales se pueden observar de manera escasa en hombres, en tanto que en mujeres puede ser variable relacionado al ciclo menstrual.
- Otro tipo de células epiteliales que pueden ser encontradas son las célula renales o tubulares, las cuales son redondas, presentan un tamaño ligeramente mayor a un leucocito con un núcleo grande y redondeado.
En condiciones normales este tipo de células no deben encontrase y su presencia es indicador de daño renal. Cilindros. Los cilindros son producto de un proceso inflamatorio y destrucción epitelial. Su morfología está dada en función de su paso a través de los túbulo renales (distal, proximal y colector).
La matriz fundamental de un cilindro está compuesta por una glicoproteína de alto peso molecular excretada exclusivamente por células del epitelio renal en la porción ascendente postasa de Henle del túbulo distal denominada proteína de Tamm-Horsfall 11–13, cuya función fisiológica aun no ha sido bien establecida.
Cabe mencionar que bajo condiciones no patológicas no deben existir cilindros en él SU con excepción de los cilindros hialinos, los cuales bajo ciertas circunstancias los podemos encontrar. En el análisis del SU podemos encontrar diferentes tipos de cilindros, lo cuales detallamos brevemente a continuación: Cilindro hialino.
- Son de morfología tubular con puntas redondeadas, alargados, transparentes y poco birrefringentes.
- Son consecuencia de un aumento en la permeabilidad del glomérulo, lo cual permite el paso de ciertas microproteínas las cuales se unen a la proteína de Tamm-Horsfall adquiriendo la morfología antes mencionada.
A esta matriz proteica probablemente se le pueden adherir o incluir toda una serie de elementos formes (eritrocitos, leucocitos, etc.) modificando su aspecto y nombre. Estos cilindros pueden hallarse en algunos individuos sanos después de haber realizado algún ejercicio intenso.
- Cilindro granuloso.
- Es un cilindro hialino con diferentes grados de saturación por material granular de origen proteico y tamaño uniforme distribuido a lo largo del cilindro ( fig.4 ).
- Se pueden observan en pielonefritis, infección viral, intoxicación crónica por plomo, etc.
- Cilindro eritrocitario.
- Su aspecto es la de un cilindro hialino con abundantes eritrocitos en su interior y es indicador de glomérulonefritis.
Cilindro leucocitario, Cilindro hialino con la presencia de abundantes leucocitos. Es indicador de pielonefritis. Cilindro epitelial, Se observa un cilindro hialino cuyo contenido interno es de células epiteliales provenientes de los túbulos renales. Se presentan en nefrosis, eclampsia, amiloidosis, necrosis tubular aguda y en rechazo del trasplante renal.
Cuando se observa la degeneración del material celular contenido dentro del cilindro se le conoce como cilindro granular o de granulación gruesa. Cilindro céreo, Se forma como consecuencia de la falta de excreción de cilindros, lo cual permite la continua degeneración celular ( fig.5 ). Su aspecto asemeja un cilindro hialino con invaginaciones internas o muescas.
Su presencia índica insuficiencia renal crónica. Cristales. Los cristales pueden adoptar múltiples formas que dependen del compuesto químico y del pH de la orina. En el sedimento urinario podemos observar diferentes tipos de cristales ( vg. ácido úrico, oxalato).
- En comparación con los elementos formes de la orina, los cristales solo poseen significado diagnostico en algunos casos como trastornos metabólicos y cálculos renales.
- Levaduras.
- Son células incoloras, de forma ovoide con pared birrefringente y con frecuencia presentan gemación ( fig.6 ).
- En condiciones normales no se deben observar, la levadura más frecuentemente observada es Candida sp.
Parásitos. En orina podemos identificar Trichomonas vaginalis, el cual es un parásito protozoario flagelado cuya presencia debe informarse solo cuando se ha observado el movimiento característico debido a la presencia del flagelo. Su presencia indica tricomoniasis urogenital.
- Bacterias.
- Se presentan frecuentemente en sedimentos urinarios a causa de contaminación uretral o vaginal.
- Su presencia en grandes cantidades sugiere un proceso infeccioso del tracto urinario.
- Filamentos de moco.
- Son estructuras de irregulares de forma filamentosa, largas, delgadas.
- Estas estructuras carecen de significado patológico.
Utilidad del análisis del sedimento urinario en LEG La utilidad del SU radica fundamentalmente en su valoración en la mayoría de los criterios diagnósticos y de afección renal 3,14, así como en los diferentes índices de daño 15–17 en pacientes lúpicos.
En este contexto, dentro de los criterios o aspectos de laboratorio evaluados los de valoración renal incluyen el análisis de SU con especial énfasis en la presencia de eritrocitos y el hallazgo de cilindros. Biomarcadores urinarios relacionados a nefropatía lúpica La nefritis lúpica es la forma más severa de daño renal en pacientes con LEG 18–20 y está asociada directamente con la morbilidad y mortalidad en este grupo de pacientes.
Debido a esto, actualmente existen diversos trabajos enfocados hacia la búsqueda de nuevos biomarcadores de daño renal en pacientes con LEG 21,22, sin embargo, lo anterior ha carecido de éxito ya que no se ha logrado reportar convincentemente un biomarcador como predictor de daño o recaída renal.
Cabe mencionar que resulta esencial encontrar nuevos biomarcadores con un adecuado valor pronóstico para reducir una de las entidades clínicas más frecuentes en pacientes con LEG. Una de las ventajas radica en ser una técnica no invasiva y la obtención de la muestra es sencilla y accesible, además serviría como una opción alterna a la biopsia renal (considerada la prueba de oro).
Si bien existen diversos trabajos donde analizan la importancia clínica de los diferentes biomarcadores urinarios asociados a daño renal en pacientes con LEG, en la presente revisión solamente se mencionarán de manera breve y general. En los últimos años, se han estudiado diferentes candidatos o biomarcadores urinarios asociados a nefropatía lupíca incluyendo desde proteinuria y microalbuminuria, mediadores de inflamación tales como interleucina-6, interleucina-8, interleucina-10, VCAM-1, P-selectina, quimiocinas como CXCL16, MCP-I, IP10 y otras como NGAL (lipocalina2), TWEAK (TNF-like weak inducer of apoptosis) entre otros 22–24,
En este contexto, interleucina 6 y 10 inicialmente mostraron asociación con actividad de la enfermedad en nefritis lúpica, sin embargo algunos estudios no muestran dicha asociación. MCP-1, ha sido encontrada en orina proveniente de pacientes con nefritis lúpica activa. Otros autores han reportado como biomarcador urinario Lipocalina-2, la cual muestra correlación con actividad de daño renal en pacientes con LEG.
Finalmente, diferentes biomarcadores urinarios han sido estudiados mostrando resultados alentadores en algunos casos, sin embargo ninguno de ellos ha sido completamente validado, requiriendo realizar más estudios (longitudinales y/o controlados) para evaluar el verdadero papel que desempeñan los diferentes biomarcadores urinarios asociados a daño renal en este grupo de pacientes 24,
- Conclusiones El análisis del SU es una de las pruebas más solicitadas en el laboratorio clínico.
- Si bien es una técnica relativamente sencilla proporciona al clínico datos sumamente importantes como apoyo al diagnóstico de diversas patologías.
- Actualmente existen diferentes métodos para el análisis de SU (tradicionales o manuales y automatizados).
En este sentido, si bien se cuenta con métodos automatizados no deben sustituir a la lectura microscópica del SU. Adicionalmente, el análisis microscópico de SU nos permite identificar diferentes elementos formes (cilindros, leucocitos,etc) con diferente relevancia diagnóstica.
- Desde el punto de vista de apoyo al diagnóstico por el laboratorio de las enfermedades autoinmunes, el análisis y la adecuada interpretación del SU resulta de gran utilidad como apoyo al diagnóstico y tratamiento en pacientes con LEG, especialmente en aquellos con nefropatía lúpica.
- Finalmente, en los últimos años se han estudiado diferentes biomarcadores urinarios como una opción alterna a la biopsia renal, sin embargo se requiere una mayor cantidad de estudios que aporten un adecuado valor diagnóstico y pronóstico en este grupo de pacientes.
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- In memorian a nuestro maestro y amigo Nota: Sección acreditada por el SEAFORMEC con1,7 créditos.
- Consultar preguntas de cada artículo en: URL: http://www.reumatologiaclinica.org,
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¿Qué son los leucocitos positivos?
¿Qué significan los resultados? – Un resultado de prueba positivo o anormal significa que se encontraron glóbulos blancos en su muestra de heces. Eso significa que tiene inflamación en su tracto digestivo. Esta información ayuda a descartar afecciones que no causan inflamación, incluyendo infecciones virales, ciertas bacterias y la mayoría de los parásitos.
- Otras pruebas pueden ayudar a averiguar qué está causando su enfermedad.
- Un resultado de prueba negativo o normal significa que no se encontraron glóbulos blancos en su muestra de heces.
- Eso puede significar que la inflamación no está causando su enfermedad.
- Pero un resultado normal de la prueba no puede descartar afecciones que causan inflamación.
Eso se debe a que los glóbulos blancos no duran mucho en una muestra de heces. Si su muestra de heces contenía una pequeña cantidad de células que se deshicieron durante la prueba, es posible que no aparezcan. Por lo tanto, podría tener inflamación en su sistema digestivo a pesar de que su prueba no encontró glóbulos blancos en sus heces.
¿Qué diferencia hay entre cistitis y pielonefritis?
Se denomina pielonefritis si afecta al riñón y a la pelvis renal; cistitis si implica a la vejiga ; utetritis si afecta a la uretra, y prostatitis si se localiza en la próstata.
¿Cuáles son las bacterias en la orina?
Tratamiento – Para determinar si usted tiene una infección urinaria su profesional de atención médica hará lo siguiente:
Preguntarle sobre los síntomas. Un examen físico. Ordenar análisis de orina, de ser necesario.
Las infecciones urinarias son causadas por bacterias y se tratan con antibióticos. Sin embargo, cada vez que usted toma antibióticos, estos pueden causar efectos secundarios, que incluyen sarpullido, mareos, náuseas, diarrea e infecciones por hongos. Los efectos secundarios más graves incluyen infecciones resistentes a los antibióticos o infecciones por Clostridium difficile, que provocan casos de diarrea que pueden causar daño grave al colon y la muerte.
¿Cuál debe ser la densidad de la orina?
En general, los valores normales para la densidad de la orina son los siguientes: De 1.005 a 1.030 (densidad normal) 1.001 después de tomar cantidades excesivas de agua. Más de 1.030 después de evitar los líquidos.
¿Qué hormona actúa a nivel de las células principales renales?
Fisiología molecular del mecanismo de concentración urinario, papel de las aquaporinas renales El riñón interviene en la regulación de numerosos funciones vitales entre ellas la regulación de la tonicidad del fluido corporal a través del control de la excreción renal de agua.
- El riñón para realizar simultáneamente todas las funciones de homeostasis debe regular de forma independiente la excreción de agua y la excreción de solutos y esto lo realiza gracias a su capacidad para concentrar y diluir la orina.
- El principal factor responsable de la regulación de la excreción de agua es la vasopresina.
Esta hormona actúa a diferentes niveles a lo largo del túbulo renal para controlar el solutos 1, renal de agua, iones y de solutos 1, El filtrado glomerular tiene una osmolaridad que cambia a medida que atraviesa los distintos segmentos del túbulo renal (figura 1).
- En el túbulo contorneado proximal el filtrado glomerular es isosmótico con respecto al plasma volviéndose hipotónico cuando llega al túbulo contorneado distal.
- Es en la parte final del túbulo contorneado distal, lo que corresponde con la localización del túbulo conector y la parte inicial del túbulo colector, donde la osmolaridad del fluido tubular cambia como consecuencia de la acción de la vasopresina.
Así, cuando los niveles circulantes de vasopresina son altos el fluido tubular se vuelve isosmótico, pero se mantiene hipotónico si los niveles de vasopresina son bajos. En el túbulo colector de la médula renal la osmolaridad del fluido tubular aumenta hasta niveles superiores a los del plasma en situaciones de antidiuresis, pero se sigue manteniendo hipotónico en situaciones de diuresis acuosa 1,
- En los últimos años, se han realizado considerables progresos en el clonaje de proteínas que son claves para el proceso de concentración urinario.
- Esto incluye los canales de agua o aquaporinas, los transportadores de sodio, los transportadores de urea, los receptores de vasopresina y los canales iónicos.
Esto ha permitido adquirir nuevos conocimientos sobre la función, localización y regulación de estos transportadores/canales que han servido para obtener información molecular sobre la contribución de estas proteínas en el proceso de concentración de la orina.
- En este manuscrito se revisan los conceptos clásicos de este mecanismo y se describen las aquaporinas localizadas en el riñón.
- Se discuten las bases moleculares del proceso de regulación de la permeabilidad al agua de los túbulos colectores por la vasopresina que, como se comentará, es un punto crítico para el mecanismo de concentración urinaria.
También se discute el papel de la disregulación de la aquaporina-2 como base patogénica de la diabetes insípida nefrogénica. Finalmente, se explican brevemente las observaciones realizadas a partir del estudio del fenotipo de ratones deficientes en los genes que codifican para algunas aquaporinas (knockout mice).
- MECANISMOS DE CONCENTRACIÓN URINARIA.
- EVOLUCIÓN HISTÓRICA En los años 50 Kuhn y cols.
- Propusieron que el asa de Henle era capaz de generar un gradiente de concentración de solutos entre la corteza y la médula renal mediante un mecanismo de multiplicación a contracorriente 2,
- Plantearon que este proceso ocurre como resultado del flujo a contracorriente entre la rama ascendente y descendente del asa de Henle produciéndose un progresivo aumento de la osmolaridad del fluido tubular a medida que el asa de Henle profundiza en la médula renal.
Esta hipótesis, sin embargo, no fue ampliamente aceptada hasta que Gottschalk and Mylle demostraron, utilizando técnicas de micropunción renal, que el fluido tubular del asa de Henle en la médula interna era hipertónico con respecto al plasma y que el fluido que sale del asa de Henle es siempre hipotónico independientemente de la osmolaridad final de la orina (como se predecía por el mecanismo de la multiplicación a contracorriente) 3,
- Posteriormente, se demostró que la hipotonicidad del fluido tubular que sale del asa de Henle era debida a una baja concentración de CINa como consecuencia de una reabsorción activa de CINa en la rama gruesa ascendente del asa de Henle y no a una entrada de agua en la luz del túbulo 4,
- La hipotonicidad del fluido tubular se mantiene a lo largo del túbulo distal y del sistema de túbulos colectores en situaciones de diuresis acuosas (en ausencia de vasopresina circulante) debido a una baja permeabilidad osmótica al agua de los túbulos colectores.
Sin embargo, en situaciones de antidiuresis, cuando los niveles circulantes de vasopresina son elevados, se produce una reabsorción neta de agua en el sistema de túbulos colectores por el aumento de la permeabilidad osmótica al agua en estos túbulos.
- En la médula, la fuerza osmótica que favorece esta reabsorción de agua desde la luz del túbulo colector es la alta concentración de solutos en el intersticio medular renal generado por el mecanismo de multiplicación a contracorriente.
- Burg y cols.
- Utilizando la técnica de microperfusión de túbulos renales aislados, que ellos diseñaron, realizaron importantes aportaciones para el conocimiento del proceso de concentración urinaria.
La microperfusión de túbulos renales aislados permite estudiar directamente el transporte de distintas sustancias (agua, iones, etc.) en los diferentes segmentos de la nefrona. Con esta técnica, demostraron que en la rama gruesa ascendente del asa de Henle se produce un transporte activo de CINa que conduce a una disminución de la concentración luminal de CINa en relación al fluido peritubular 5 ‘ 6,
En estas condiciones, a pesar de existir un gradiente osmótico transepitelial alto no se produce transporte de agua porque la rama gruesa ascendente del asa de Henle tiene una permeabilidad osmótica al agua muy baja. La técnica de microperfusión de túbulos renales aislados también ha contribuido enormemente a mejorar nuestros conocimientos sobre la acción de la vasopresina en la regulación del transporte de agua, iones y solutos en los túbulos renales.
Esta hormona ejerce su efecto en distintos segmentos de la nefrona. La excreción renal de agua está regulada por la vasopresina, en parte, debido a la acción que tiene sobre la regulación de la permeabilidad osmótica al agua del epitelio de los túbulos colectores.
- Por otro lado, la vasopresina favorece la conservación renal de agua por su efecto a nivel de vasopresina ascendente del asa de Henle, ya que estimula la reabsorción activa de CINa que favorece el mecanismo de multiplicación a contracorriente.
- Esta hormona aumenta la permeabilidad a la urea en los túbulos colectores de la médula interna proceso que contribuye a la generación del gradiente osmótico corticomedular 7,
Se ha demostrado también, que la vasopresina estimula el transporte activo de sodio y potasio en los túbulos colectores de la corteza renal y en la parte final del túbulo distal 8,9, Todas estas acciones son vitales para la regulación de la excreción renal de agua por la vasopresina.
El CLONAJE MOLECULAR: NUEVA ESTRATEGIA PARA EL ESTUDIO DEL MECANISMO DE CONCENTRACIÓN URINARIO El gran desarrollo de la biología molecular en los últimos años ha permitido realizar numerosos progresos en el campo de la fisiología renal gracias al clonaje del DNA complementario de la mayoría de los transportadores y canales de agua y solutos que se localizan a lo largo del túbulo renal.
El proyecto del clonaje del genoma humano completará esta labor permitiéndonos un abordaje más comprensivo de la estructura primaria de las proteínas. Teniendo en cuenta que la mayoría de las funciones celulares están mediadas por proteínas y que los procesos reguladores más importantes del organismo están mediados también por proteínas, el diseño de nuevas estrategias que permitan estudiar la expresión proteica es, por tanto, fundamental.
- Las proteínas más importantes que intervienen en el mecanismo de concentración urinaria están indicadas en la figura 2.
- A partir de la secuencia de aminoácidos se pueden diseñar péptidos inmunógenos para el desarrollo de anticuerpos policlonales específicos para el estudio de estas moléculas.
- Diversos trabajos utilizando anticuerpos específicos contra las aquaporinas han sido fundamentales para el estudio de las bases moleculares de numerosos procesos entre ellos el proceso de concentración urinarias 10-17 AQUAPORINAS: CANALES DE MEMBRANA PARA EL AGUA Las aquaporinas son una familia de proteínas intrínsecas de membrana que funcionan como canales selectivos de agua y median el transporte de agua a través de la membrana plasmática de las células 18,
La primera aquaporina identificada, CHIP 28 («Channel-forming integral membrane protein of 28 kDa»), posteriormente denominada aquaporina-CHIP o simplemente aquaporina-1, fue purificada por Agre y cols.19 en eritrocitos humanos en la década de los 80.
- Hasta el momento actual se han identificado 11 canales proteicos de agua en los tejidos de mamíferos, que se han denominado consecutivamente aquaporina-0 a aquaporina-10.
- Estructura molecular de las aquaporinas La estructura general de las aquaporinas fue descubierta por Agre y cols.19 en la aquaporina-l.
Se trata de una cadena polipeptídica sencilla con un peso molecular aproximado de 28 kDa. La cadena atraviesa la membrana seis veces, formando cinco asas y quedando los extremos N y C en el interior de la célula. De las cinco asas, tres son extracelulares (denominadas A, C, y E) y dos son intracelulares (B y D) (figura 3).
Las asas B y E contienen la secuencia Asp-Pro-Ala (NPA), que es característica de las proteínas intrínsecas de membrana (MIP, «major intrinsic protein»), de las cuales las aquaporinas son miembros. La parte más variable de la molécula es el extremo carboxilo. Así, se ha utilizado esta parte de la molécula para desarrollar anticuerpos policlonales específicos contra las distintas aquaporinas renales 10,
Recientemente, se ha determinado la estructura tridimensional de la aquaporina-1 y se ha observado que se agrupa en homotetrámeros en la membrana plasmática y que cada subunidad monomérica forma un canal de agua 20, La gran homología en la estructura primaria de las aquaporinas hizo pensar que todas tendrían una estructura tridimensional similar, sin embargo, se ha observado que esto no se cumple en todas las aquaporinas.
- Así, recientemente se ha observado que la aquaporina-4 presenta una estructura ortogonal 21,
- Patrón de expresión de las aquaporinas en el riñón La aquaporina-1 abunda en la membrana apical y basolateral de los túbulos proximales renales y en la rama descendente del asa de Henle 10,
- La distribución renal de la aquaporinas-1 podría explicar el papel de los segmentos renales proximales en la conservación del agua, donde se reabsorbe cerca del 80% del componente acuoso del filtrado glomerular.
La aquaporina-2 o aquaporina-CD (aquaporin-collecting duct) es la aquaporina de los túbulos colectores. Actualmente se sabe, que esta es la aquaporina que esta regulada por la vasopresina. La principal característica del transporte de agua en el túbulo colector es el rápido e intenso cambio de permeabilidad inducido por la vasopresina, que es capaz de aumentar 10 veces la permeabilidad al agua de los túbulos colectores en menos de 30 segundos 1,
La aquaporina-3 se expresa en la membrana basolateral de las células principales de los túbulos colectores 22, A diferencia de los otros miembros de esta familia, la aquaporina-3 posee permeabilidad tanto al agua como a la urea. La aquaporina-4 también se localiza en la membrana baso-lateral de las células principales de los túbulos colectores de la médula interna 23,
Recientemente se ha clonado la aquaporina-6 y la aquaporina-7 24,25, La aquaporina-6, a diferencia de las otras aquaporinas, se localiza exclusivamente en vesícula-intracelulares de los podocitos glomerulares, de las células del túbulo proximal y de las células intercaladas del túbulo colector.
- Esta distribución intracelular en diversos tipos de células del epitelio renal plantea su posible papel en otros procesos celulares diferentes del transporte transcelular de fluidos como por ejemplo en la regulación del equilibrio ácido-base 24,
- La aquaporina-7 se expresa en la membrana apical de las células del túbulo proximal y su papel fisiológico esta aún por determinar 25,
BASES MOLECULARES DEL MECANISMO DE CONCENTRACIÓN URINARIO Regulación de la permeabilidad al agua de los túbulos colectores por la vasopresina. Papel de la aquaporina-2 La tonicidad del fluido corporal se regula en gran medida a través de la regulación de la excreción renal de agua.
La conservación renal de agua se produce como resultado de la función combinada del asa de Henle y del túbulo colector, ambos segmentos están regulados por la vasopresina. El asa de Henle genera un intersticio medular hipertónico mediante el mecanismo de multiplicación a contracorriente. El túbulo colector permite, en presencia de vasopresina, que se produzca un equilibrio osmótico entre la orina y el intersticio medular hipertónico gracias a un aumento en la permeabilidad al agua de este segmento 1,
En el túbulo colector hay dos tipos celulares, las células principales responsables de la reabsorción de agua a favor del gradiente osmótico del intersticio renal, y las células intercaladas ligadas al transporte ácido-base. La aquaporina-2 se localiza en la membrana apical y en ciertas vesículas intracelulares, que sirven como reservorio de la aquaporina-2, de las células principales de los túbulos colectores.
- Actualmente existen numerosas evidencias que demuestran que la aquaporina-2 es el canal de agua regulado por la vasopresinana 1- 11,
- Se ha demostrado, que el contenido celular de aquaporina-2 aumenta en respuesta a la restricción hídrica en ratas normales o en respuesta a la infusión de vasopresina en las ratas Brattleboro (que carecen de vasopresina endógena circulante) 12,
Asimismo, se ha demostrado un aumento en el RNA mensajero (RNAm) de la aquaporina-2 contenida en la médula renal tras la restricción hídrica, mientras que no se observa aumento en el contenido de otros canales de agua 26, Estos hechos apoyan la idea de que la aquaporina 2 es una proteína regulada y que su respuesta representa un cambio adaptativo de los túbulos colectores para conseguir una mayor eficacia en la conservación renal del agua 1,
- La vasopresina regula la permeabilidad al agua del túbulo colector por dos mecanismos asociados a la regulación de la aquaporina-2, un mecanismo de regulación a corto plazo y otro mecanismo de regulación a largo plazo.
- Regulación a corto plazo de la permeabilidad al agua del túbulo colector Ocurre como respuesta a la vasopresina que produce un incremento de la permeabilidad al agua de los túbulos colectores en segundos o minutos.
Esta respuesta es el resultado de la redistribución de la aquaporina-2 dentro de la célula. Las vesículas intracelulares que contienen aquaporina-2 se fusionan con la membrana plasmática apical conduciendo a un aumento en el número de canales de agua en la membrana apical.
- La disminución en los niveles de vasopresina induce una disminución del número de canales de agua en la membrana plasmática apical asociado a la reaparición de la aquaporina-2 en las vesículas citoplasmáticas.
- Este cambio en la distribución celular de la aquaporina-2 es paralelo a cambios en la permeabilidad al agua del epitelio tubular”.
El mecanismo molecular de este proceso se pone en marcha mediante la unión de la vasopresina al receptor V 2 presente en la membrana basolateral de las células principales del túbulo colector (figura 4). Este receptor es un receptor proteico unido a la proteína G «GTP – binding protein».
- La unión de la vasopresina con el receptor V 2 activa la adenilciclasa que acelera la producción de adenosin monofosfato cíclico (AMPc) a partir de adenosin trifosfato 27,
- Posteriormente el AMPc se une a la subunidad reguladora de la proteína kinasa A (PKA) produciendo un disociación de la subunidad reguladora de la catalítica.
La subunidad catalítica de la PKA se activa al disociarse y fosforila diversas proteínas, entre ellas la aquaporina-2. La fosforilación de la aquaporina-2 produce una traslocación de las vesículas intracitoplasmáticas, que contienen la aquaporina-2 fósforilada, a la membrana plasmática apical.
El resultado final es un aumento de la permeabilidad al agua de los túbulos colectores 11, Se ha demostrado que la fosforilación de la serina 256 de la aquaporina-2 es crítica para que se produzca la traslocación de esta proteína 28, Regulación a largo plazo de la permeabilidad al agua del túbulo colector Es un aumento mantenido de la permeabilidad al agua de los túbulos colectores como respuesta a niveles prolongadamente altos (24 horas o más) de vasopresina circulante.
A diferencia de la regulación a corto plazo este proceso no se revierte rápidamente, ya que no se asocia a cambios en la distribución celular de la aquaporina-2 sino a un aumento en el número total de canales de agua debido probablemente a un aumento en la síntesis de la proteína 12,
Esta respuesta está mediada por la regulación de la transcripción del gen de la aquaporina-2 a través de un mecanismo dependiente de AMPc. El extremo 5′ del gen de la aquaporina-2 presenta una secuencia de respuesta al AMPc denominada cAMP responsi ve element (CRE). Parece que la unión de una proteína previamente fosforilada a esta zona del gen (CRE – binding protein), favorece la transcripción del mismo y conduce a un aumento en su ARNm y finalmente de la proteína (figura 4) 27,
Recientemente, se ha observado en ratones transgénicos (DI +/+) que presentan genéticamente niveles elevados de actividad AMPe fósfódiesterasa y, por tanto, niveles celulares bajos de AMPc, una poliuria severa y una marcada disminución en la expresión renal de aquaporina-2 13 DIABETES INSÍPIDA NEFROGÉNICA Esta entidad se caracteriza por un defecto en la capacidad renal de concentrar la orina y se manifiesta con la presencia de una poliúria masiva y una osmolaridad urinaria baja que se acompaña, sin embargo, de niveles altos de vasopresina circulante.
En esta entidad el riñón no es capaz de responder a la acción antidiurética de la vasopresina debido a un trastorno intrarenal en el mecanismo de concentración urinaria. Se distinguen dos formas: congénita y adquirida. La forma más común es la adquirida que por lo general no presenta una clínica tan severa como la forma congénita.
La diabetes insípida nefrogénica adquirida se observa asociada a diversas patologías, la más frecuente es la secundaria a la administración prolongada de litio. Se ha observado que la regulación a largo plazo de la aquaporina-2 está alterada en diversos modelos experimentales de diabetes insípida netrogénica adquirida secundaria por ejemplo al tratamiento prolongado con litio 14, a hipokalemia 15, a hipercalcemia 16, o a obstrucción ureteral 17,
Así, en estos modelos animales de diabetes insípida nefrogénica se ha observado una disminución en la expresión de la aquaporina-2 en el riñón que se cree contribuye al trastorno en el proceso de concentración urinaria. Se ha demostrado que el litio inhibe la adenilciclasa ciclasa en diferentes tipos celulares incluidas las células del epitelio renal.
Sin embargo, es importante destacar que la disminución renal de aquaporina-2 no es necesariamente el único factor determinante en el trastorno del mecanismo de concentración urinaria. Ya se ha comentado que este mecanismo depende no sólo de la regulación de la permeabilidad al agua del túbulo colector por la aquaporina-2 sino también de la acumulación de soluto en la médula renal.
- La diabetes insípida nefrogénica congénita es una entidad más rara que las anteriores.
- Presenta una clínica más severa que la forma adquirida y se caracterizada por la presencia de hipernatremia, hipertermia, retraso mental e insuficiencia renal.
- La importancia de un diagnóstico precoz es fundamental porque se pueden prevenir las complicaciones con la administración temprana de agua.
En la mayoría de las familias esta enfermedad presenta un patrón de herencia recesiva ligada al sexo causada por una mutación en el gen del receptor V 2 de la vasopresina 29, Se han descrito pacientes con un patrón de herencia diferente, en estos individuos se ha demostrado una mutación en el gen de la aquaporina-2 30,
Aunque, hasta el momento no se han observado diferencias clínicas entre estos dos grupos de pacientes, desde el punto de vista bioquímico se pueden distinguir mediante la administración de dDAVP (agonista selectivo del receptor V 2 de la vasopresina). Los pacientes con mutaciones en el gen de la aquaporina-2 presentan vasodilatación y liberación de factores de la coagulación y fibrinolíticos.
Sin embargo, esta respuesta está ausente en los pacientes con diabetes insípida nefrogénica secundaria a una mutación en el gen del receptor V 2 de la vasopresina 30 Hasta el momento se han descrito diversas mutaciones en el gen de la aquaporina-2 en individuos con una diabetes insípida nefrogénica con un patrón de herencia autosómico recesivo.
Parece ser que la mayoría de estas mutaciones se asocian con un defecto en la salida de la proteína del retículo endoplasmático por lo que la aquaporina no puede llegar a la membrana plasmática apical 30,31 En una forma dominante de diabetes insípida nefrogénica se ha descrito una mutación en el residuo 258 de la aquaporina-2 (glu258 → Lys).
En este caso se ha observado que la aquaporina-2 mutada se queda almacenada en el aparato de Golgi 32, Se ha especulado que en los individuos heterozigotos los homotetrámeros de aquaporina-2 estarían formados por proteína mutada y no mutada, pero que los tetrámeros se quedarían almacenados en el aparato de Golgi.
- Esto explicaría el patrón de herencia dominante en está familia con diabetes insípida nefrogénica.
- Se ha observado que las mutaciones de la aquaporina-2 con un patrón de herencia recesivo se localizan entre el primer y último dominio transmembrana y que las mutaciones con un patrón de herencia dominante se localizan en el extremo carboxilo de la proteína.
RATONES DEFICIENTES EN LOS GENES QUE CODIFICAN PARA DIVERSAS AQUAPORINAS En los últimos años el gran avance en las técnicas de manipulación genética ha permitido el desarrollo de ratones deficientes en genes que codifican para los canales de agua. Esto ha permitido profundizar en el papel fisiológico de las aquaporinas.
El estudio de los ratones modificados genéticamente que son deficientes en el gen de la aquaporina-1 (aquaporin1-knockout mice), y por tanto en la proteína aquaporina-1, ha puesto de manifiesto el importante papel de este canal de agua en el mantenimiento del balance hídrico 33, Así, se ha demostrado que los ratones deficientes en aquaporina-1 presentan un severo deterioro en la capacidad de concentrar la orina.
Curiosamente, este trastorno sólo se detecta cuando se somete a los ratones a una prueba de deprivación de agua durante 36 h. En estas condiciones, los ratones que carecen de la proteína aquaporina-1 llegan a una situación de deshidratación severa, con una perdida importante del peso corporal, un aumento de la osmolaridad plasmática y una osmolaridad urinaria que no aumenta.
- Se ha demostrado, por técnicas de microperfusión tubular, que la permeabilidad transepitelial osmótica al agua del epitelio del túbulo proximal era cinco veces menor en los ratones deficientes en la aquaporina-1 que en los ratones contemporáneos no mutados.
- Además, estos ratones deficientes en la aquaporina-1 también presentan una disminución de la permeabilidad osmótica al agua en la rama descendente del asa de Henle.
Se especula que la defección de la aquaporina-1 conduciría a un trastorno en el mecanismo de multiplicación a contracorriente y que no se generaría un intersticio medular hipertónico. En los ratones deficientes en aquaporina-1 a diferencia de la diabetes insípida nefrogénica, donde la osmolaridad urinaria es generalmente muy baja, la orina puede concentrarse algo debido a que los transportadores de iones y solutos son funcionales y que los túbulos colectores son permeables al agua.
Esto podría explicar porqué no se han encontrado alteraciones clínicas significativas en un grupo de individuos deficientes en aquaporina-1 cuando han sido estudiados en condiciones de normohidratación 34 Los ratones deficientes en el gen de la aquaporina-4 (aquaporin-4-knockout mice) aunque fenotípicamente son normales, también han mostrado alteraciones cuando se les somete a situaciones de estrés.
Así se ha observado, al someterlos a una prueba de deprivación de agua durante 36 h que tenían una osmolaridad urinaria máxima significativamente mas baja que sus contemporáneos no mutados 35, La aquaporina-4 es el canal de agua que, junto a la aquaporina-3, se localiza en la membrana basolateral de las células principales de los túbulos colectores.
La aquaporina-4 predomina en la zona medular y la aquaporina-3 en la corteza. Esto podría explicar porqué se ha observado que la permeabilidad transepitelial osmótica al agua del epitelio del túbulo colector de la médula interna, medida con técnicas de microperfusión, era menor en los ratones deficientes en la aquaporina-4 que en sus contemporáneos no mutados.
Parece ser que en los ratones deficientes en aquaporina-4 la reabsorción de agua de los túbulos colectores es mucho mayor a nivel cortical que en los túbulos colectores de la médula. El desarrollo en un futuro de ratones deficientes en aquaporina-3 y ratones deficientes simultáneamente en aquaporina-3 y aquaporina-4 puede ayudar a ampliar los conocimientos sobre el papel fisiológico de los canales de agua basolaterales de los túbulos colectores en el proceso de concentración urinario.
Es importante destacar que aunque, la información que se obtiene del estudio fenotípico de estos ratones es importante para estudiar el papel fisiológico de las proteínas hay que interpretarla con cautela. La pérdida de función de una proteína puede ser debido a una delección directa de la proteína o indirectamente a otros factores que afecten al desarrollo o la estructura del órgano.
Por otro lado, no hay que olvidarlo, que la fisiología del ratón y la humana son diferentes y esto a la hora de extrapolar los resultados de los estudios animales. En resumen, las aquaporinas son proteínas de membrana que favorecen el transporte osmótico de agua en diferentes epitelios.
Las aquaporinas renales, tanto las localizadas a nivel proximal, aquaporina-1, como las que se localizan en los túbulos colectores, aquaporina-2, -3 y -4, juegan un papel central en el proceso concentración urinario como se ha podido deducir de los diferentes estudios comentados. Además de las aquaporinas, existen otros transportadores en el epitelio tubular renal como son: los transportadores de sodio o los transportadores de urea que favorecen el transporte de iones y solutos.
Estos transportadores también son necesarios para la generación de un intersticio medular hipertónico y por tanto también intervienen en el proceso de concentración urinario. Figura 1. Medidas de la osmolaridad del fluido tubular en diferentes lugares del túbulo renal en situaciones de niveles altos (↑) y bajos (↓) de vasopresina circulante.
Figura 2. Proteínas de membrana que intervienen en el mecanismo de concentración urinario. Figura 3. Estructura general de las aquaporinas. Figura 4. Representación esquemática de los principales eventos que resultan de la interacción de la vasopresina con el receptor V2 de la célula principal del túbulo colector.
: Fisiología molecular del mecanismo de concentración urinario, papel de las aquaporinas renales