Il monitoraggio della salute renale attraverso una serie di esami per la funzionalità renale è essenziale per rilevare tempestivamente possibili disfunzioni.

Gli esami del sangue, come la creatinina e l’azoto ureico, insieme agli esami delle urine che valutano la presenza di proteine e la quantità di creatinina e azoto ureico escreti, sono indicatori cruciali della salute renale.

Questo articolo si concentrerà su l’importanza di questi esami, approfondendo le possibili implicazioni di ognuno di essi.

Anatomia e fisiologia del rene

Il rene è un organo parenchimatoso pari e simmetrico, dalla caratteristica forma “a fagiolo”, situato nella cavità addominale a livello della regione retroperitoneale. Si dispone lateralmente rispetto alla colonna vertebrale, in corrispondenza del segmento compreso tra T11-T12 e L3 (il rene destro, a causa della presenza del fegato, risulta essere più in basso di circa 2 cm in relazione al rene sinistro).

Le principali attività renali sono:

• Rimozione dei prodotti di rifiuto: attraverso le urine, prodotte all’interno del nefrone, vengono escrete le molecole azotate provenienti dal metabolismo delle proteine.
• Riassorbimento di nutrienti ed elettroliti.
• Equilibrio del rapporto acido-base e del rapporto idro-elettrolitico.
• Sintesi di ormoni (renina, eritropoietina, vitamina D).

Dunque un eventuale danno a carico dell’organo può determinare l’insorgenza di numerose complicazioni, non solo per l’apparato urinario, ma per l’intero organismo.

Esami per la funzionalità renale: Urea/Azoto Ureico(BUN)

Il dosaggio dei valori sierici dell’urea (o azoto ureico) è uno dei più importanti esami per la funzionalità renale. In genere viene anche indicato con la sigla “BUN”, che in lingua inglese significa Blood Urea Nitrogen (azoto ureico nel sangue).

L’urea è una delle molecole che viene a formarsi al termine del catabolismo delle proteine, all’interno del fegato:

1. Nel corso della degradazione dei peptidi, a causa delle reazioni di deamminazione, i livelli di ammoniaca tendono ad aumentare.
2. L’ammoniaca, mostrando delle spiccate proprietà tossiche per l’organismo, deve necessariamente essere mantenuta a concentrazioni minime.
3. Gli epatociti, attraverso una serie di complesse reazioni biochimiche, neutralizzano l’ammoniaca formando l’urea.
4. Tale composto, pur essendo costituito da ben due gruppi azotati, non risulta tossico e ciò gli permette di essere introdotto nel torrente ematico senza che insorgano effetti collaterali.
5. Il sangue trasporta l’urea fino al rene, all’interno del quale la molecola di scarto viene eliminata mediante l’urina.

La concentrazione di urea nel sangue è influenzata dalla dieta e dal livello di idratazione: una dieta ricca di alimenti proteici può causare un aumento dei livelli di urea nel sangue poiché, essendoci una riserva di proteine più consistente, l’attività di degradazione degli epatociti aumenta sensibilmente.

Valori normali e significato clinico dell’urea

Il dosaggio dell’azoto ureico deve necessariamente essere accompagnato a quello di altri indici di funzionalità renale: l’urea è infatti considerata un marcatore parziale e approssimativo a causa della sua dipendenza dall’alimentazione e dallo stato di idratazione dell’organismo.

Negli adulti i valori dell’azoto ureico nel siero dovrebbero essere compresi nell’intervallo tra 8 e 23 mg/dL.

In genere si registra un incremento delle concentrazioni di azoto ureico in presenza di:

• Insufficienza renale acuta o cronica;
• Malattia del rene policistico;
• Ostruzione delle vie urinarie.

I limiti diagnostici correlati al dosaggio dell’azoto ureico rendono necessario l’impiego di ulteriori indici di funzionalità renale. Per questo congiuntamente al dosaggio dell’urea si effettua la misurazione della creatinina ematica.

Molti laboratori di analisi per prassi calcolano il rapporto matematico tra i due indici attraverso la formula: concentrazione azoto ureico sierico/concentrazione creatinina sierica. Negli adulti il valore normale di tale rapporto dovrebbe essere compreso tra 12 e 20.

Esami per la funzionalità renale: Azotemia

L’azotemia è una condizione in cui ci sono livelli elevati di azoto nel sangue. L’azoto è principalmente presente sotto forma di urea, ma questa non ne è l’unico componente.

L’azotemia può essere classificata in due tipi principali:

• Azotemia pre-renale: causata da una diminuzione del flusso sanguigno ai reni (perfusione renale ridotta), che può essere dovuta a diverse condizioni come disidratazione, sanguinamento interno, insufficienza cardiaca congestizia, shock. In queste situazioni i reni ricevono meno sangue da filtrare, quindi la quantità di azoto che viene escretata nelle urine diminuisce e i livelli di azoto nel sangue aumentano.
• Azotemia renale: questa è causata da un problema diretto a livello renale, in cui i reni non riescono a filtrare e a eliminare adeguatamente i rifiuti dal sangue. Può essere il risultato di malattie renali acute o croniche, come l’insufficienza renale acuta o cronica, glomerulonefrite, pielonefrite, nefropatia diabetica o altre condizioni renali che compromettono la capacità dei reni di funzionare correttamente.

I sintomi possono variare a seconda della gravità e della causa e possono non essere evidenti finché la condizione non diventa grave. Includono:

• Fatica e debolezza;
• Nausea e vomito;
• Perdita di appetito;
• Prurito;
• Difficoltà a concentrarsi o confusione;
• Diminuzione della produzione di urine;
• Gonfiore alle caviglie, alle mani o al viso;
• Irregolarità cardiaca (negli stadi più gravi).

Esami per la funzionalità renale: Creatinina

La creatinina, presente nel flusso ematico, deriva dalla degradazione spontanea della creatina e della fosfocreatina.

La creatina è un composto tripeptidico, formato da arginina, glicina e metionina, che viene sintetizzato dal fegato e dal pancreas.

All’interno delle fibre muscolari scheletriche e cardiache la creatina subisce una reazione di fosforilazione, dando origine alla fosfocreatina (o creatina fosfato). Tale molecola costituisce una riserva di energia immediatamente spendibile, particolarmente utile per il lavoro di contrazione dei muscoli.

La creatinina filtrata dai glomeruli renali giunge nella porzione tubulare del nefrone, all’interno del quale non subisce alcun tipo di riassorbimento. Per questo motivo il suo dosaggio nelle urine rappresenta un indice di funzione renale specifico e sensibile.

In linea di massima un deficit funzionale del rene determina:

• Un aumento dei livelli sierici della creatinina;
• Una riduzione della concentrazione di creatinina delle urine.

Dunque valutare il dosaggio della creatinina significa studiarne la clearance (ovvero la capacità del rene di depurare il sangue dalla molecola in un determinato lasso di tempo). Di conseguenza per avere un quadro più chiaro della funzionalità renale occorre considerare sia la creatininuria (concentrazione di creatinina nelle urine) e sia la creatininemia, ovvero la concentrazione nel sangue.

Valori normali e significato clinico

La creatinina formatasi nel corso del metabolismo muscolare viene riversata costantemente all’interno del torrente circolatorio e la sua concentrazione è direttamente proporzionale alla massa muscolare del soggetto.

Inoltre la quota di creatinina varia anche in funzione dell’età e del sesso. Di conseguenza i valori rilevati negli uomini risultano essere maggiori rispetto a quelli che si riscontrano nelle donne.

I valori normali sono contenuti all’interno dei seguenti intervalli:

• Uomini: 0,9-1,3 mg/dL.
• Donne: 0,6-1,1 mg/dL.

Valori elevati possono essere indicativi di diversi problemi, come:

• Malattia renale: i reni potrebbero non funzionare correttamente nel filtrare la creatinina, causando un accumulo nel sangue.
• Ridotta perfusione renale: ridotta circolazione sanguigna ai reni a causa di condizioni come insufficienza cardiaca congestizia o disidratazione.
• Disturbi muscolari: alcune condizioni che influenzano i muscoli, come danni muscolari estesi o lesioni, possono portare a livelli più elevati di creatinina.

Esami per la funzionalità renale: eGRF

L’eGFR (estimated Glomerular Filtration Rate, ovvero la velocità stimata di filtrazione glomerulare) è un indice in grado di fornire informazioni attendibili circa lo stato di salute del rene.

Sostanzialmente l’eGFR è una stima della quantità di sangue filtrata in un minuto all’interno dei glomeruli renali. Nel caso in cui la funzionalità renale fosse alterata, in risposta all’insorgenza di una patologia, la velocità di filtrazione andrebbe incontro ad una riduzione, causando contemporaneamente un aumento delle concentrazioni sieriche dei prodotti di scarto.

Per calcolare l’eGFR si applicano diverse formule matematiche (quella di Cokroft-Gault e la MDRD sono le più utilizzate) tenendo in considerazione alcuni fattori, tra cui:

• Concentrazione sierica della creatinina;
• Età;
• Sesso;
• Peso (in kg).

Nei soggetti sani la velocità di filtrazione stimata dovrebbe essere superiore ai 90 ml/min.

Calcolare l’eGFR tramite la cistatina C

Oggigiorno è possibile calcolare l’eGFR in modo più accurato, servendosi del dosaggio di un’altra molecola presente nel plasma: la cistatina C.

La cistatina C è una piccola proteina (composta da soli 120 amminoacidi) sintetizzata da tutte le cellule nucleate dell’organismo. Tale polipeptide è responsabile dei meccanismi di inibizione della cisteina proteasi, un enzima coinvolto nella degradazione delle cellule e delle proteine danneggiate.

Una volta rilasciata nel sangue:

1. Raggiunge i reni all’interno dei quali viene completamente filtrata dai glomeruli.
2. In corrispondenza del tubulo prossimale del nefrone subisce un drastico riassorbimento (quasi del 99%).
3. Le cellule tubulari degradano definitivamente la molecola che quindi non viene escreta attraverso le urine come la creatinina.

Ciò spiega il motivo per cui non si effettuano misurazioni delle concentrazioni di cistatina C nelle urine.

Il peculiare metabolismo della cistatina C può essere sfruttato per la valutazione della funzionalità renale. La concentrazione ematica della cistatina C dipende dall’attività di filtrazione del glomerulo e quindi dal volume di plasma che i reni riescono a depurare in un minuto.

La presenza di una malattia renale causa:

• Un aumento della concentrazione sierica della cistatina C;
• Un riduzione della filtrazione glomerulare.

La cistatina C, a differenza della creatinina, è indipendente dall’età, dal sesso e dalla massa muscolare poiché viene prodotta in modo costante ed uniforme in tutti i tessuti. Dunque l’alterazione dei suoi valori plasmatici è suggestiva di un calo di funzionalità da parte del rene.

Nonostante rappresenti un indice più efficiente, l’uso nella pratica clinica è ancora molto limitato a causa dei costi elevati annessi al suo dosaggio.

Ulteriori esami per la funzionalità renale

Per ricavare ulteriori informazioni è possibile valutare la concentrazione di altre molecole presenti nel sangue. A tale scopo il medico può prescrivere il dosaggio di:

• Albumina: è anche un indice di funzionalità epatica. In assenza di un danno epato-biliare, una riduzione dei livelli sierici di albumina può essere attribuita ad un deficit funzionale del rene. I valori normali sono compresi tra 3,5-5,5 g/dL.
• Calcio : i valori normali rientrano tra 4,4 – 5,4 mg/dL. La concentrazione dello ione calcio può diminuire in presenza di un’insufficienza renale da danno tubulare esteso.
• Ione fosfato: i valori normali sono compresi tra 3 e 4,5 mg/dL. Un incremento della concentrazione plasmatica può aiutare a diagnosticare l’ipoparatiroidismo, l’intossicazione da Vitamina D o l’insufficienza renale cronica.

Possono inoltre essere effettuati test quali:

• Ecografia renale: un’ecografia renale può offrire immagini dettagliate dei reni, aiutando a identificare anomalie strutturali come calcoli renali, cisti o ostruzioni.
• Biopsia renale: coinvolge il prelievo di un piccolo campione di tessuto renale per l’analisi microscopica, aiutando a diagnosticare malattie renali specifiche.
• Risonanza magnetica o tomografia computerizzata: questi test possono fornire immagini dettagliate dei reni per valutare eventuali anomalie o malattie.

Esami per la funzionalità renale: in breve

La valutazione della funzione renale attraverso una serie di test è dunque cruciale per identificare precocemente eventuali anomalie o disfunzioni renali. Gli esami del sangue per la creatinina e l’urea, insieme agli esami delle urine per la presenza di proteine, creatinina e azoto ureico, forniscono importanti indicazioni sullo stato di salute dei reni.

Test più specifici come l’ecografia, la biopsia renale e le metodiche di imaging avanzato contribuiscono a una valutazione dettagliata delle condizioni renali. Monitorare regolarmente la funzione renale è fondamentale per individuare precocemente problemi renali e intraprendere interventi tempestivi per preservare la salute renale.

Fonti:

• Ciaccio M, Lippi G, Biochimica clinica e medicina di laboratorio, Edises, 2020.
• Gounden V, Bhatt H, Jialal I. Renal Function Tests. 
• Turgeon M. L, Medicina nel laboratorio, Edra, 2021.
• Rajiv Agarwal, Pierre Delanaye, Glomerular filtration rate: when to measure and in which patients?