ESAME DELLE URINE

L'esame delle urine dà informazioni molto utili sulla fisiopatologia renale ma anche sul metabolismo, sulla patologia di tipi cellule circolanti del midollo (es mielosa multiplo che libera una proteina rilevabile più facilmente nelle urine che in circolo). La colorazione delle urine non è un dato banale così come non è banale per un clinico valutare la torbidità e l'aspetto delle urine. L'esame più informativo è l'esame chimico ma da solo serve a poco.

Quelle visualizzate sulle slide sono le striscette di plastica con colori differenti che sono uno strumento base per l'esame delle urine. In ogni striscetta ci sono piccoli "contenitori" in nylon che contengono un reattivo per un certo analita e un substrato che cambiando colore fa visualizzare la concentrazione in cui è presente l'analita stesso. Sono strisce che fanno ottenere informazioni su pH, presenza di glucosio, proteine, derivati del metabolismo batterico etc. Queste informazioni sono date sulla base del colore delle strisce colorate.

La sensibilità è un problema- hanno bassa sensibilità per una serie di analiti specie per alcuni analiti come le proteine. Tutti i campioni contengono un po' di proteine ma non riescono a essere visualizzate con questo esame.

L'esame chimico parte con l' analisi del pH urinario che è normalmente acido. Ioni ammonio e urea vengono rilasciati e sono cataboliti proteici. Una dieta ricca di proteine animali porta abbassa il pH urinario più quanto lo è in una dieta meno ricca in cane ( mantenendosi sempre nei range normali).

Queste variazioni danno informazioni sulle abitudini alimentari del paziente. Il pH fa vedere la presenza di eventuale basicità delle urine che può avere molti significati o porebbe essere semplicemente legata all' uso di alcuni farmaci come antiacidi per problemi di digestione.

Un pH basico è in genere il primo dato insieme alla torbidità per ciò che riguarda la presenza delle infezioni.

Le infezioni batteriche banali, aspecifiche, provocano l'incremento del pH urinario. Solo l'infezione da bacillo tubercolare rene più acido il pH. Ma questo bacillo ha un andamento particolare. Presenza di un 'infezione non tubercolare( che è comunque cronica) porta pH basico. Un'altro dato di esame chimico è la presenza di glucosio. Il glucosio anche se è piccolo non viene rilevato nell'urina anche se piccolissime percentuali sono sempre presenti ( ma l'esame è poco sensibile ). Il glucosio filtrato liberamente attraverso il filtro renale viene riassorbito fino alla concentrazione di 180 mg per 100 ml nel sangue e non da segno di se nelle urine. Se trovo glucosio nelle urine o ce n'è troppo in circolo oppure non viene riassorbito bene. Nel primo caso c'è il diabete, nel secondo caso ( con glicemia normale) c'è una patologia renale. Due tipi di patologia renale impediscono il riassorbimento di glucosio. La prima è congenita ed è la patologia di Falconi, quelle acquisite in cui la capacità di riassorbimento (per patologia tipo nefrosi , lesioni dei tubuli renali, o per avvelenamento da metalli pesanti) si riduce e quindi troviamo glucosio nelle urine anche se la concentrazione ematica è normale.

Ricorda: Nel tubulo contorto prossimale c'è massimo riassorbimento di acqua e qui avviene processo di riassorbimento del glucosio.

Se le cellule deputate al riassorbimento non funzionano anche a livelli più bassi, come ad esempio 100 mg per 100 ml sangue, si perde glucosio con urine. Il reattivo usato non è molto sensibile e le piccole quantità di glucosio non sono visualizzate ma ha una buona specificità e quindi rileva solo ed esclusivamente il glucosio. Il galattosio che è molto simile al glucosio non è quindi rilevato. La galattosuria , a volte presente nei neonati, non è visualizzabile con questa striscetta e si deve fare un dosaggio differente con un reattivo diverso da quello usato nella routine.

Un paziente diabetico oltre al glucusio porta i chetoni fino alla fase di chetonuria legata all'acidosi. La glicemia nel diabetico non è elevata a causa di una maggiore produzione di glucosio ma è elevata perché non può essere utilizzato e le cellule devono trovare altri fonti energetiche alternative che derivano dal catabolismo proteico e lipidico. Viene prodotto un eccesso di acetil coA e lo squilibrio nel ciclo di krebs fa accumulare metaboliti acidi che sono i corpi che tonici e cioè acetone ( ce è molto volatile ), acido aceto acetico e acido idrossibutirrico. Questi ultimi due si trovano nelle urine. Per la stessa ragione i chetoni si ritrovano anche durante il digiuno perché le cellule non usano glucosio ( questa volta perché in circolo non c'è) e si servono di riserve dell'organismo con conseguente alterazione del ciclo di krebs e iperproduzione di corpi chetonici.

Riassumendo: La glicosuria si ritrova nel diabetico, in soggetti con insufficiente riassorbimento tubulare (sindrome Fanconi, malattie renali avanzate) , in soggetti che presentano danni al sistema nervoso centrale o in soggetti in cui c'è mancata produzione di alcuni ormoni che regalano il metabolismo dei glicidi. Altre cause di glicosuria sono la gravidanza , l' eccesso di farmaci come cortisone e acth (che portano all'iperproduzione di glucosio e/o alla maggiore distruzione di glicogeno, l'uso di diuretici che agiscono bloccando le cellule del tubulo contorto prossimale e non gli fanno riassorbire l'acqua ma anche altre sostanze come il glucosio.

La chetonuria invece si ritrova solo nei soggetti diabetici o nei soggetti a digiuno.

Un'altro dato importante per identificare le persone con infezioni urinarie da germi (v. slide) che più frequentemente danno cistiti è la positività al test dei nitriti che sono i cataboliti batterici ( di batteri a cui è associato anche l' utilizzo di nitrati).

Le proteine:

Un po' di proteine si ritrovano sempre nelle urine. L'albumina ha dimensioni molto simili a quelle dei pori del filtro renale e questo in alcune condizioni ne facilita il passaggio nelle urine mentre le altre proteine non passano.

Questo fatto in realtà è poco vero, non sbagliato ma poco vero, nel senso che la quantità di albumina che normalmente si perde con le urine è 16mg ,e poi si perdono anche 6 mg di globuline derivanti dal sangue , 70 mg di mucoproteine che vengono secrete attivamente dalle cellule del tubulo renale.

In totale 80-90 mg di proteine vengono perse nell'arco delle 24 h.

Queste proteine vengono perse per due motivi: o perché passano attraverso il filtro renale e passano più facilmente quelle più piccole o perché il tubulo renale riesce a riassorbire le proteine che sono passate attraverso il filtro solo fino ad un certo livello.

Quindi non solo le proteine filtrano in maniera significava ma subiscono anche il riassorbimento attivo come avviene per il glucosio.

Inoltre le cellule del tubulo renale possono secernere autonomamente nelle urine una mucoproteina che è detta di Tamm-Horstall e che è una proteina di fase ascuta (o uromucoide) ed è la proteina che le cellule del parenchima renale secernono nel caso di flogosi.

La proteinuria non è solo la conseguenza di una lesione del filtro renale ma è anche la conseguenza di una lesione a livello tubulare o dell' aumento di secrezione delle proteine da parte delle cellule tubulari in presenza di flogosi.In questo caso la principale proteina prodotta, come già detto , è l'uromucoide ( proteina di TAMM- HORSTALL ).

Esistono proteinurie prerenali,renali e post renali. Le post renali sono le più banali e sono dovute a lesioni della vescica,degli ureteri, della prostrata o dell' uretra e causano infiammazione e passaggio di proteine nelle urine attraverso il sistema della vasodilatazione e vasopermeabilzzazione.

Lesioni prerenali: ogni volta che c'è un eccesso di pressione ematica o un eccesso di stazionamento in piedi (per esempio in un commesso di un negozio) si ha l'aumento del passaggio di proteine attraverso il filtro renale e ciò supererà la capacità di riassorbimento renale e troveremo un po' di proteine nelle urine.

Un individuo che si sottopone a sforzo prolungato (maratoneta) avrà una proteinuria parafisiologica (senza quindi la presenza di una patologia) dovuta all' aumento della pressione ortostatica.

Le proteinurie prerenali hanno queste cause parafisiologiche ma anche cause patologiche come le patologie a carico delle plasmacellule (ad esempio nel mieloma multiplo. Ricordiamo che le plasmacellule sono cellule differenziate che provengono dai linfociti B e che non si possono riprodurre) .

Le lesione a carico dei linfociti B li può portare ad evolvere in plasmacellule e diventare un clone di cellule che produce sempre lo stesso tipo di Ig . Nel mielosa multiplo l'elettroforesi proteica presenta picchi monoclonali di Ig.

Oltre a ciò c'è una dissociazione fra la capacità di produrre proteine delle catene pesanti e proteine delle catene leggere cioè c'è da parte delle plasmacellule tumorali un eccesso di produzione delle catene leggere. Si formano quindi dimeri di catene leggere che costituiscono la proteina detta di Bence Jones. Questa proteina è un dimero di catena leggere, è a basso peso molecolare, viene filtrata dal rene ed è difficilmente riassorbita pertanto può essere ritrovata nelle urine.

Una Patologia extrarenale può quindi dare tipi particolari di proteinuria ( come questa in cui c'è la proteina di Bence Jones).

Proteinuria renali: lesioni del filtro o dell'apparato di riassorbimento fanno perdere proteine tramite le urine e in più danno flogosi e quindi eccesso di secrezione della proteina di Tamm Horstall .

Da un punto di vista quantitativo abbiamo possiamo avere da proteinurie minime fino a proteinurie gravi con relative patologie associate.

Si parla di proteinuria minima per valori di 500 mg per 100 ml e ciò significa che la capacità di risoluzione del reattivo per le proteine contenute nelle strisce è basso e si aggira intorna a questa soglia 0,4-0,5 g/100 ml . Proteinurie al di sotto di questa soglia (ma sopra i circa 90 mg al giorno che è la quantità normale ) non sono identificabili con queste strisce.

Per queste proteinurie si usa il metodo di dosaggio della microalbuminuria (cioè dosaggio di albumina in piccole concentrazione

La proteinuria minima ha al di sotto le proteinurie non rilevabili con gli esami standard.

La microproteinuria può essere importante per esempio perché accompagna il diabete mellito in cui la glicosilazione non enzimatica del connettivo sotto epiteliale dei capillari renali causa una microangiopatia diabetica. In questa patologia le arterie renali sono circondate da una rigida struttura che ne riduce la funzionalità.

La presenza di microalbuminuria indica anche l'inizio e la progressione di microangiopatia diabetica che porta il paziente alla dialisi e infine alla morte.

Lo stesso avviene in pazienti ipertesi. Microalbuminuria è diventato un indice di prognosi e indica cioè l'aggravamento e il rischio di morte del paziente. Maggiore è la microalbuminuria e maggiore è la negatività della prognosi.

Un altro parametro chimico importante è l'urobilinogeno che è un colante dell'urina ( produce il caratteristico colore giallo). Esso non deriva dal catabolismo delle nostre cellule ma è un derivato del metabolismo della bilirubina dei batteri della flora intestinale. La bilirubina è usata come substrato da alcuni batteri intestinali.

Come è che dall'intestino arriva alle urine? Dal circolo portale.

Tutto quello che noi assumiamo come cibo va al fegato per essere metabolizzato .

Nell'intestino c'è una rete capillare che assorbe le sostanze nutritive che vengono convogliate al fegato e ciò è dovuto al fatto che questi capillari vanno nella vena porta che invece di andare in un altra vena più grande e poi a quelle che vanno al polmone si apre di nuovo in un'altra rete capillari all'interno del fegato.

Praticamente abbiamo partenza e arrivo in due reti di capillari e le cellule del fegato metabolizzano le sostanze nutritive assorbite.

Fra essi c'è l' urobilinogeno (prodotto dai batteri di intestino) che arriva al fegato e poi va nel circolo generale da cui arriva al rene. Essendo una piccola molecola filtra nelle urine colorandole.

Un catabolita della flora intestinale arriva in urine.

Urobilinogeno è un catabolita dell'eme e lo troviamo elevato nell'iperproduzione di bilirubina a patto che questa arrivi nell'intestino.

Nelle anemie emolitiche c'è un eccesso di bilirubina così come nel danno a carico delle cellule epatiche (iperproduzione di bilirubina) o nell' ostruzione delle vie biliare. In questi casi la maggiore presenza della bilirubina comporta una maggiore presenza di urobilinogeno e di conseguenza urine molto gialle.

Un'altra condizione è l'ittero ostruttivo in cui le vie sono ostruite e urobilinogeno non se ne forma ma troviamo bilirubina nelle urine.

Quindi l' urobilingeno nelle urine si trova a concentrazioni alte ( e colora le urine), la bilirubina a basse concentrazioni.

Nell'ittero c'è solo la bilirubina ed è molto elevata.

Metabolismo della bilirubina: A livello epatico la bilirubina è coniugata e diventa idrosolubile , passa nella bile e quindi nell'intestino e diventa urobilinogeno.

Se c'è l' ittero ostruttivo ( cioè le vie di secrezione della bile sono bloccate quindi la bilirubina è coniugata ma non può andare nell' intestino e torna in   circolo. Essendo idrosolubile va nelle urine. L' urobilinogeno non può essere prodotto perché è fatto dai batteri e , a meno che nelle urine non ci siano batteri che usano la bilirubina producendo l' urobilinogeno, questo non viene prodotto.

In situazioni non infette c'è quindi solo la bilirubina.

Esame microscopico delle urine.

Si tende ormai a usare la citofluorimetria e non più il microscopio. Questo ci permette di vedere g rossi, g bianchi, cellule epiteliali, batteri, cristalli, miceti, etc..

Gli strumenti in uso usano il principio citofluorimetrico e impendeziometrico.

Ciò che si misura è il forward scattering (diffusione anteriore della luce) ma anche la lunghezza in tempo (durata) del forward scatteering (tipica di questo esame).

Questo serve perché nell'esame del sangue siamo di fronte a cellule tondeggianti, mentre nell'esame delle urine possiamo avere cellule poligonali o allungate e non solo g rossi e bianchi (tondeggianti) .

La presenza di queste cellule allungate necessita della valutazione di quanto tempo dura di fatto la diffusione della luce anteriore per ogni singola particella.

In pratica misura non solo le dimensioni della particella ma anche la sua estensione in lunghezza. Se è compatta non potrà essere valutata, se è allungata si. L'altra cosa che misura questo fluorimetro è la fluorescenza e ancora una volta non solo la presenza o meno della fluorescenza ma anche, visto che il materiale non è per forza omogeneo, se all'interno del materiale c'è una parte fluorescente e una non fluorescente cioè la lunghezza della porzione fluorescente del materiale marcato.

Si applica anche l' impedenziometria (cioè il disturbo del passaggio della corrente ) per valutare il volume della particella.

Per il sedimento urinario si applicano entrambi i sistemi di misurazione usati per l' emocromo

Nel sedimento urinario troviamo in pratica particelle. Nell'analisi del sedimento urinario non si analizzano sostanze in soluzione ma sostanze sospese nelle urine e per fare un sedimento urinario bisogna centrifugare il campione e concentrare la parte che prima era in soluzione e ora è al fondo in un volume più piccolo. Questo volume viene analizzato al citofluorimetro e ottengo informazioni. Questo si fa oggi ma per circa 80 anni il sedimento urinario veniva osservato al microscopio e le immagini ottenuti erano quelle presenti nei disegni delle slide.

Si vedono cellule epiteliali delle vie urinarie o renali.

Nel primo caso può non esserci un vero problema, se invece sono cellule renali ci sarà lesione renale.

Normalmente non dovrebbero essere presenti globuli rossi o al massimo dovrebbe essercene 0-1 per campo microscopio , cioè 1 emazia ogni due campi microscopici. Ricordiamo che il campo microscopico è ciò che si vede dagli oculari del microscopio.

Il campo microscopico che contiene un solo globulo rosso è tutto sommato normale. Se ce ne sono di più si parla di ematuria.

Nei disegni si vedono cellule epiteliali poligonale ed è normale perché derivano dalla esfoliazione dei genitali esterni.

Ritrovare invece cellule ureterali può avere un significato patologico; ritrovare cellule renali è un vero problema.

I globuli bianchi nelle urine si trovano fino a 4-5 per campo microscopico. Essi sono nelle urine perché passano dal sangue ai parenchimi proprio per la loro funzione di difese primaria dalle infezione e passano quindi anche nelle urine attraverso il tessuto renale.

Trovarne grande quantità accompagnati magari da batteri e avere un esame chimico che mostra pH basico, la presenza di nitriti e torbidità a livello fisico fa pensare a un' infezione urinaria. I leucociti possono essere presenti in presenza di batteri ma anche in presenza di ife fungine come candida ( la più diffusa nelle vie urinarie) che in condizione particolari emette pseudoife che si vedono al microscopio.

Ematuria: i globuli rossi non dovrebbero essere presenti nelle urine ma ogni lesioni delle vie urinarie, dei parenchimi renali o dei parenchimi circostanti alle vie urinarie (prostata) danno ematuria . Queste lesioni possono essere di natura infiammatoria( da glomerulonfriti fino a cistiti infettive) , lesioni di natura tumorale che crescendo sanguinano, formazioni di calcoli nelle vie urinarie che sfregando portano alla perdita di sangue .

Tutte queste lesioni portano poi alla comparsa di sangue nelle urine.

Anche nell'esercizio fisico intenso c'è ematuria per gli stessi motivi per cui c'è proteinuria e cioè perché aumenta la pressione arteria renale che spinge una piccola quantità di globuli rossi a passare( e' un effetto parafisiologico).

Infine un ' latra causa possibile è l' uso di sostanze tossiche che danneggiano il glomerulo.

Normalmente per le microlesioni o per altre cause non patologiche noi perdiamo circa 2.000g rossi con le urine (non sono molti considerando che in un microlitro di sangue ci sono 5 milioni di g rossi).

Una cosa importante è che più alta è l'origine del sanguinamento più probabilità c'è che il globulo rosso sia danneggiato: globuli rossi sani probabilmente provengono da vescica o uretra, globuli rossi distrutti verranno dal parenchima renale .

Nel sedimento urinario troviamo anche i cristalli che sono Sali cristallizzati. A seconda della dieta e del pH urinario troviamo cristalli differenti. Non sono importanti dal punto di vista diagnostico ma è importante che possono aggregarsi formando i calcoli.

Oltre ai cristalli sono presenti i cilindri che sono formazioni che possiamo considerare sempre patologiche e che in genere riproducono lo stampo dei tubuli contorti prossimali e distali, dei tubuli collettori etc..

Si formano per patologie di vario tipo associate e differente morfologia dei cilindri (tutte queste patologie hanno in comune la flogosi e la riduzione del flusso di urina nei tubuli dove si formano i cilindri) .

Aumento della flogosi significa aumento proteina di Tamm Horstall.

La matrice dei cilindri è proprio questa proteine precipitata. La formazione di un reticolo di mucoproteine di Tamm Horstall porta alla formazione di cilindri che rirpoducono il tubulo.

L'altra cosa che serve per formare un cilindro è il tempo e quindi la riduzione del flusso renale.

Se flusso di pre-urina è veloce non c'è il tempo che questa proteina precipiti e si formi il reticolo. I cilindri si formano solo se c'è l'arresto o la riduzione del flusso di pre-urina e se c'è un'elevata formazione di proteina di Tamm Horstall.

In queste condizioni si formano le strutture viste nelle slide.

I vari cilindri vengono definiti anche in base alla associazione con la patologia e a seconda da cosa sono formati. Principalmente sono fatti dalla proteina di Tamm quelli detti jalini mentre la presenza di detriti cellulari , la denaturazione della proteina di Tamm Horstall, la presenza di g rossi e bianchi formano altri cilindri (detti eritrocitari, leucocitari etc..).

Quindi abbiamo visto che dall' esame delle urine abbiamo molte informazioni importanti da cui possiamo partire per approfondimenti diagnostici .