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

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

Eritrociti valori normali: 20.000-1.000.000 nelle 24 h 0-2 per campo Caratteristiche morfologiche degli eritrociti Morfologia normale: ematuria extra/post-glomerulare Morfologia alterata: ematuria glomerulare Emazie ben conservate di aspetto simile a quelle del sangue circolante. Microscopia a campo chiaro. Emazie a margini raggrinziti (elementi spinosi) Microscopia a contrasto di fase.

Nitriti Circa il 90 % dei microorganismi responsabili delle infezioni urinarie sono capaci di ridurre i nitrati urinari in nitriti, e la loro presenza viene quindi considerata come indizio di batteriuria. Sono indice di infezione delle vie urinarie La positività indica batteriuria >100.000/ml e batteri che metabolizzano l’azoto ed hanno nitriti come prodotto terminale (E. Coli, Proteus, Klebsiella, Pseudomonas) Numerosi fattori possono causare falsi negativi: perché si verifichi la conversione di una quantità di nitrati in nitriti sufficienti ad essere svelati dal test, è necessario che le urine infette restino in vescica almeno 4-6 ore. Gli enterococchi non formano nitriti. Un'intensa ematuria può ostacolare la lettura del test. Falsi negativi sono stati ritrovati nel 10-15% dei casi.

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

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

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

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

Cristalli Sono spesso presenti nelle urine di soggetti sani. Spesso sono artefatti dovuti a cambiamenti chimico fisici delle urine A pH basico: fosfati amorfi, fosfati tripli, biurato di ammonio, … A pH acido: di acido urico, urati amorfi, ossalato di calcio In stati patologici (cristalli di origine metabolica): Cistina (cistinuria, malattia del metabolismo degli aminoacidi) Leucina Tirosina insufficienze epatiche

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

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

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

Insufficienza renale acuta (ARF) Condizione patologica in cui il rene non riesce più ad espletare le sue funzioni escretorie ed endocrine Tale condizone se evidenziata in tempo è reversibile e quindi il rene può riprendere a funzionare normalmente

Eziologia L’ARF è caratterizzata da un improvviso calo della funzione renale, rappresentata da un rapido aumento della concentrazione di urea e creatinina nel siero L’ARF di solito è frequente in pazienti con gravi patologie Il monitoraggio renale è quindi di fondamentale importanza per svelare precocemente questa patologia. Si assiste ad una diminuzione del flusso urinario al di sotto di 400 ml nelle 24 ore (paziente oligurico) Il paziente può anche non produrre più urina (paziente anurico)

Classificazione dell’ARF Classificazione: Prerenale Postrenale Renale Ostruzione dell’uretere o dell’uretra Ridotta perfusione Danno tissutale renale intrinseco

Classificazione dell’ARF Pre-renale: il rene non riceve in maniera sufficiente, la giusta quantità di sangue Renale:quando è presente un danno intrinseco al tessuto renale. Questo può essere dovuto a diversi tipi di malattie, o essere conseguenza di problemi prolungati, di tipo pre o post renale Post-renale: quando il drenaggio urinario dei reni è reso difettoso a causa di un’ostruzione

Analisi del sedimento urinario Tra i test indicati per diagnosticare l’insufficienza renale acuta, può essere utile l’analisi del sedimento urinario che di solito è normale nel caso dell’insufficienza prerenale in quanto c’è un diverso tipo di danno e si osserva per lo più una ritenzione dei composti azotati. In caso di insufficienza renale si osserva la presenza di cilindri eritrocitari, in quanto ciò indica che ci sono cause organiche intrinseche al tessuto renale. In caso di insufficienza post-renale si osserva la presenza di globuli rossi, globuli bianchi, cilindri epiteliali che indicano un danno di tipo ostruttivo delle vie escretrici.

ARF prerenale Riduzione del volume plasmatico ad esempio in caso di perdita di sangue, ferite Diminuzione della gittata cardiaca Fattori locali; ad es. occlusione dell’arteria renale I fattori prerenali portano ad una riduzione della GFR (velocità di filtrazione glomerulare). Di conseguenza gli ormoni AVP ed aldosterone vengono secreti in quantità massive e si produce una piccola quantità di urina concentrata

Indici biochimici dell’ARF prerenale In seguito ai bassi flussi di urina, aumentano sia l’urea che la creatinina per effetto del loro riassorbimento a livello dei tubuli renali determinando un aumento dei loro livelli nel siero. Acidosi metabolica: il rene non riesce ad eliminare in maniera efficace gli ioni idrogeno con conseguente diminuzione del valore di pH Iperkaliemia: aumento della concentrazione del potassio che si manifesta in presenza di una ridotta filtrazione glomerulare e di uno stato di acidosi Elevata osmolalità urinaria: aumento della capacità del rene di concentrare l’urina

ARF postrenale Le cause che determinano l’infiammazione postrenale, sono caratterizzate da una riduzione della pressione effettiva del glomerulo, a causa di un blocco ostruttivo a livello tubulare Cause: Calcoli renali Neoplasie (cervice,prostata, vescica) Se I fattori pre o post renali non vengono corretti, il paziente rischia di sviluppare un danno renale intrinseco (necrosi tubulare acuta)

Necrosi tubulare acuta La necrosi tubulare acuta si può sviluppare anche in assenza di insufficienza pre o post renale Cause: perdita di sangue in gravi traumi shock settico malattia renale specifica come ad es. la glomerulonefrite

Trattamento delle ARF Correzione dei fattori prerenali,ponendo attenzione a che il paziente non sia sovraccarico di fluidi Trattamento della malattia di origine ( ad esempio per controllare le infezioni) Monitoraggio biochimico:il controllo giornaliero del bilancio dei fluidi assicura una stima del volume di fluido corporeo. controllo quotidiano della creatinina sierica che è una misura della GFR controllo del potassio sierico Acidosi Dialisi in caso di aumento della concentrazione del potassio sierico, di una grave acidosi o un sovraccarico di fluido

Recupero Possiamo identificare tre fasi nell’andamento clinico positivo di un paziente con ARF: Una fase oligurica iniziale con scarsa o nulla produzione di urina. IL monitoraggio biochimico, indica nella fase oligurica, valori elevati di urea creatinina sierica e potassio. Nella fase diuretica il potassio sierico diminuisce velocemente mentre urea e creatinina restano ancora elevate. Solo nella fase di recupero in cui migliora la GFR anche la creatinina e l’urea ritornano ai valori normali.

Glomerulonefriti E’ un processo infiammatorio che colpisce i glomeruli renali compromettendo la loro capacità filtrante. L’infiammazione determina un progressivo allargamento dei setacci glomerulari che rilasciano nelle urine grandi quantità componenti del sangue come proteine e globuli rossi. Questa perdita impoverisce il sangue di componenti importanti per l’equilibrio dei liquidi corporei con formazione di edemi, anemia ed ipertensione Di solito il processo infiammatorio è bilaterale, cioè colpisce i glomeruli di entrambi i reni.

Classificazione delle glomerulonefriti Glomerulonefrite acuta: esordio improvviso di ematuria e proteinuria a cui si accompagna una ARF progressiva con edema, ipertensione ed aumento di creatinina sierica ed azotemia. Glomerulonefrite cronica :riduzione della funzione renale lenta e progressiva, con reperto urinario di ematuria e proteinuria, che porta lentamente (giorni od anni ) ad una insufficienza renale ; si parla quindi di danno da usura dei nefroni superstiti per sovraccarico compensatorio funzionale. Glomerulonefrite primitiva: quando è dovuta a infezioni da streptococco o altri agenti infettivi Glomerulonefrite secondaria: è l'espressione di patologie che interessano altri organi o l'intero organismo (malattie sistemiche come il lupus eritematoso o diabete mellito)

Insufficienza renale cronica (CFR) Condizione patologica in cui si assiste alla progressiva ed irreversibile distruzione del tessuto renale che può portare alla morte del paziente L’effetto principale dell’insufficienza renale cronica è dovuto alla perdita di nefroni funzionanti Un aspetto della CRF è che I pazienti possoni manifestare sintomi lievi, fino a quando la velocità di filtrazione glomerulare non scende al di sotto di 15 ml/min e la malattia è già in fase avanzata

Conseguenze della CFR I pazienti affetti da CRF perdono la capacità a livello dei tubuli renali di riassorbire l’acqua e quindi di concentrare l’urina La poliuria, anche se presente, può non essere eccessiva a causa di una velocità di filtrazione dell’acqua piuttosto bassa La CRF può determinare sovvraccarico o deplezione di fluido , poichè determina un’alterazione della regolazione del bilancio dell’acqua

Metabolismo del potassio La capacità di effettuare l’escrezione del potassio diminuisce, man mano che diminuisce la GFR Quando la GFR raggiunge livelli molto bassi,ci può essere un’improvviso deterioramento della funzione renale che può determinare un rapido aumento della concentrazione del potassio sierico Per tale motivo un’elevata ed inaspettata concentrazione di potassio sierico, deve essere sempre indagata con urgenza

Bilancio acido-base Con il progredire della CRF, I reni diventano incapaci di rigenerare bicarbonato e di effettuare l’escrezione degli ioni idrogeno La ritenzione degli ioni idrogeno causa acidosi metabolica,rappresentata da un aumento della quantità di idrogenioni con conseguente diminuzione del pH

Metabolismo del calcio e del fosfato Con il progredire del danno a livello dei tubuli renali, diminuisce anche la capacità del rene di riassorbire il calcio ed una diminuzione della ritenzione del fosfato L’ipocalcemia generata, stimola la produzione di ormone paratiroideo (PTH), allo scopo di ripristinare la normale concentrazione di calcio. Tuttavia alti livelli di PTH circolanti per lungo tempo, possono avere effetti negativi sul tessuto osseo

Trattamento In alcuni casi è possibile affrontare la causa della CFR e ritardarne almeno la progressione Si possono adottare delle misure di tipo conservativo per alleviare I sintomi, prima che la dialisi diventi necessaria Il ruolo del laboratorio di biochimica ha un ruolo molto importante nel monitoraggio dei sintomi della CFR

Dialisi Il trattamento mediante dialisi serve a mantenere in vita il paziente controllando principalmente, il bilancio dell’acqua, degli elettroliti e l’equilibrio acido-base La dialisi consiste nell’uso di una membrana semipermeabile, attraverso la quale si possono diffondere ioni e piccole molecole presenti nel plasma ad alte concentrazioni in un liquido di ricambio dove saranno presenti a basse concentrazioni Questo trattamento, non agisce tuttavia sulle altre conseguenze metaboliche o endocrine dell’insufficienza renale cronica

Emodialisi: utilizzo di una membrana artificiale

Dialisi peritoneale Nella dialisi peritoneale,il fluido di scambio viene posto nella cavità peritoneale e le molecole fuoriescono dai vasi sanguigni della parete peritoneale.

Trapianto Renale Il trapianto renale ripristina la maggior parte delle funzioni renali anche se richiede un a valutazione ampia e complessa della patologia clinica. Indagini di istocompatibilità ed immunoematologiche, di biochimica clinica ed ematologia I principali problemi connessi al rapianto di reni sono il rischio di rigetto e l’aumentato rischio di infezioni e tumori secondari all’immunosoppressione

Trapianto Renale I pazienti necessitano a lungo di farmaci immuno-soppressivi come la ciclosporina Il monitoraggio della funzione renale post trapianto viene effettuato mediante il dosaggio della creatinina sierica a 6 e a 12 mesi dal trapianto e costituisce un marcatore predittivo dell’emivita dell’organo Viene inoltre effettuato il dosaggio della ciclosporina per bilanciare la linea sottile tra rigetto e danno renale causato dal farmaco

Le proteine plasmatiche e loro significato clinico

Le proteine (dal greco protos: principale) Sono sostanze organiche formate da aminoacidi uniti con legame peptidico e da composti, diversi dagli aminoacidi (carboidrati nelle glicoproteine, lipidi nelle lipoproteine, ecc.) legati con legame covalente La cheratina di capelli, squame, corna, lana, unghie etc. La luciferina delle lucciole L’emoglobina degli eritrociti

PROTEINE Le unità che costituiscono le proteine sono gli amminoacidi, molecole che contengono sia una funzione amminica che una carbossilica.

Gli amminoacidi esistenti in natura sono 20 ed hanno tutti la stessa formula generale. 2HN-C-H COOH

Sono “l’Hardware”

Sono “il Software”

I 20 amminoacidi che si trovano comunemente nelle proteine sono uniti l’uno all’altro da legami peptidici. La sequenza lineare degli amminoacidi legati contiene l’informazione necessaria a generare una proteina con una forma tridimensionale esclusiva. La struttura di una proteina è complessa: organizzazione in 4 livelli gerarchici (struttura primaria, secondaria, terziaria, quaternaria).

Una catena peptidica sulla carta e … nello spazio!

I singoli amminoacidi in una catena peptidica sono chiamati residui amminoacidici. In genere le proteine sono composte da 50-2000 residui amminoacidi. La struttura primaria di una proteina è definita dalla sequenza lineare dei residui amminoacidici.

La peculiare sequenza amminoacidica di una catena polipeptidica rappresenta la struttura primaria Lisozima proteina presente nelle secrezioni biologiche

Struttura secondaria Si riferisce alla conformazione locale della catena polipeptidica. E’ determinata da interazioni di tipo legame a idrogeno fra l’ossigeno di un gruppo carbonilico del legame peptidico e l’idrogeno del gruppo ammidico di un altro legame peptidico. Esistono due tipi di strutture secondarie: l’ a-elica ed il foglietto b.

proteine: struttura secondaria strutture dovute ad interazioni “locali” di tipo ponte-H a-elica ponte-H ogni 3,6 aminoacidi Il legame H si instaura tra l’H dell’azoto amidico e l’O del gruppo carbonilico residui esterni alla spirale b-foglietto legami idrogeno fra aminoacidi di catene diverse foglietto piegato

La Struttura Terziaria La struttura terziaria è la conformazione tridimensionale assunta da una proteina. È stabilizzata da legami non covalenti come ponti idrogeno, interazioni idrofobiche tra amminoacidi non polari e legami ionici,ma anche da legami covalenti. È indispensabile per la sua attività biologica.

Struttura terziaria di una proteina chinasi dominio proteico:parte di una catena polipeptidica che si può ripiegare indipendentemente in una struttura compatta stabile Src 2 domini con funzioni regolatorie 2 domini con funzioni catalitiche

Struttura quaternaria Molte proteine sono costituite da una sola catena polipeptidica (proteine monomeriche). Alcune proteine sono costituite da 2 o più catene polipeptidiche (subunità) strutturalmente identiche o diverse (proteine multimeriche). L’associazione di queste subunità costituisce la struttura quaternaria. Le subunità sono tenute insieme da interazioni non covalenti.

Struttura quaternaria: associazione di più catene polipeptidiche

Alcune proteine contengono gruppi chimici diversi dagli amminoacidi Molti enzimi contengono solo amminoacidi e nessun altro gruppo chimico  PROTEINE SEMPLICI. Altre proteine contengono, oltre agli amminoacidi, gruppi chimici funzionali permanentemente associati  PROTEINE CONIUGATE. La parte non amminoacidica viene definita GRUPPO PROSTETICO.

Proteine globulari e fibrose Le proteine possono essere classificate in due gruppi principali: proteine globulari e fibrose. Proteine globulari Le catene polipeptidiche sono ripiegate ed assumono forma compatta, sferica o globulare. Contengono più tipi di struttura secondaria. Le proteine globulari comprendono : enzimi, proteine di trasporto (p.es. albumina, emoglobina), proteine regolatrici, immunoglobuline, etc.

Le Proteine Globulari Sono solubili in acqua, di forma quasi sferica, Assolvono funzioni biologiche. Possono essere: Enzimi Ormoni Proteine di trasporto Proteine di deposito

Le Proteine Fibrose Si dividono in tre categorie: le cheratine Sono di origine animali, insolubili in acqua, Assolvono ruoli strutturali per lo più. Si dividono in tre categorie: le cheratine i collageni le sete Formano tessuti protettivi Formano tessuti connettivi Come i bozzoli dei bachi da seta

Alcune funzioni delle proteine I catalizzatori (acceleratori) delle reazioni biologiche noti come enzimi sono proteine Le proteine note come immunoglobuline sono la prima linea di difesa contro le infezioni batteriche e virali Le proteine di trasporto sono indispensabili per la vita. Ad esempio l’emoglobina trasporta l’ossigeno dai polmoni ai tessuti più lontani Molti ormoni, come l’insulina, sono proteine di regolazione Le proteine strutturali, forniscono un supporto meccanico. Il collagene è la proteina principale del tessuto connettivo e delle ossa Proteine come l’actina e la miosina servono per contrarre e distendere i muscoli