Patogenesi dell'insufficienza renale acuta

L'insufficienza renale acuta si sviluppa in un periodo che va da diverse ore a diversi giorni in risposta a diverse lesioni e si manifesta con azotemia, oligoanuria, squilibrio acido-base ed elettrolitico. Si manifesta con una riduzione improvvisa e potenzialmente reversibile del flusso sanguigno a livello renale.

Valori normali di velocità di filtrazione glomerulare e valori massimi di osmolalità urinaria

Indicatori	Neonati	1-2 settimane di vita	6-12 mesi di vita	1-3 anni	Adulti
SCF, ml/min per 1,73 m2	2b,2±2	54,8±8	77±14	96±22	118±18
Osmolalità massima dell'urina, mosmol/kg H2O	543+50	619±81	864±148	750±1330	825±1285

Rimane controverso a quale livello una riduzione del SCF del 50% o più, persistente per almeno 24 ore, indichi l'insorgenza di insufficienza renale acuta. Questa è accompagnata da un aumento della concentrazione di creatinina nel plasma sanguigno superiore a 0,11 mmol/l nei neonati e proporzionalmente più elevata nei bambini più grandi. Un ulteriore segno diagnostico è l'oliguria. I principali fattori patofisiologici che contribuiscono allo sviluppo dei sintomi dell'insufficienza renale acuta sono alterazioni del bilancio idrico ed elettrolitico, acidosi metabolica, accumulo di anidride carbonica, aumento della ventilazione, danno polmonare e respirazione patologica.

La sindrome da insufficienza renale acuta è raramente isolata; spesso si sviluppa nell'ambito di un'insufficienza multiorgano. La peculiarità del decorso di questa sindrome è la sua ciclicità, con possibilità di completo ripristino delle funzioni renali compromesse. Ciononostante, la mortalità nell'insufficienza renale acuta è del 10-75%. L'ampio range di sopravvivenza è associato alla diversa natura delle patologie che causano lo sviluppo di insufficienza renale acuta.

Nel periodo neonatale, il rischio di sviluppare insufficienza renale acuta è aumentato a causa dell'immaturità dei reni. La principale caratteristica distintiva di un neonato a termine è un basso SCF e un flusso ematico renale minimo. Nei neonati, anche la capacità fisiologica dei reni di concentrare e diluire l'urina è molto limitata, pertanto la capacità di regolare i disturbi dell'emostasi è minima. Allo stesso tempo, i loro nefroni funzionanti si trovano nello strato iuxtamidollare e sono relativamente ben protetti dall'ipossia. Per questo motivo, l'ischemia renale transitoria nei neonati si verifica abbastanza spesso (in caso di travaglio sfavorevole, sviluppo di asfissia), ma raramente porta a una vera necrosi corticale. Infatti, i reni rispondono ai cambiamenti emodinamici e all'ipossia solo riducendo la velocità di filtrazione. Dopo la normalizzazione dell'emodinamica e l'eliminazione dell'agente dannoso, anche le disfunzioni renali scompaiono.

Quando la perfusione renale o il volume vascolare diminuiscono, il riassorbimento delle sostanze disciolte, inclusa l'urea, aumenta. In condizioni fisiologiche, il 30% dell'urea filtrata nei glomeruli viene riassorbita. Questa percentuale aumenta con la riduzione della perfusione renale. Poiché la creatinina non viene riassorbita, un aumento del riassorbimento dell'urea porta a un aumento del rapporto urea/creatinina nel sangue. Questa condizione è spesso definita azotemia prerenale.

In alcuni casi, la progressione di disturbi emodinamici e circolatori generali, con una brusca riduzione del flusso ematico renale, causa vasocostrizione afferente renale con ridistribuzione del flusso ematico renale. In caso di grave ischemia della corticale renale, il SCF scende a valori critici, quasi a zero, con successiva necrosi ischemica dell'epitelio dei tubuli contorti renali. Il principale segno clinico di necrosi tubulare acuta è lo sviluppo di oliguria.

La sindrome da insufficienza renale acuta può essere causata da un'infiammazione del parenchima renale e dell'interstizio (glomerulonefrite o nefrite tubulointerstiziale). Oltre all'ischemia, il danno renale parenchimatoso è favorito da intossicazioni endogene (tossine microbiche, mediatori proinfiammatori, sostanze biologicamente attive, radicali liberi dell'ossigeno, ecc.), che compromettono il sistema di coagulazione del sangue.

Nei pazienti con sindrome nefrosica pura, l'insufficienza renale acuta può essere associata a edema del tessuto interstiziale, aumento della pressione idrostatica nei tubuli prossimali e nella capsula di Bowman e, di conseguenza, a una diminuzione della pressione di filtrazione e del valore del SCF. L'emodialisi con ultrafiltrazione massiva o l'introduzione di albumina, che elimina l'edema interstiziale, può ripristinare la funzionalità renale.

In alcuni casi, l'anuria nella malattia renale glomerulare può essere una conseguenza dell'ostruzione tubulare da parte di masse proteiche o coaguli di sangue, ad esempio nei pazienti con nefropatia da IgA con episodi di macroematuria.

Una diminuzione della SCF può essere dovuta a processi di proliferazione in rapido sviluppo nei glomeruli con compressione delle anse capillari e/o alterazioni tubulointerstiziali, nonché al rilascio di sostanze vasoattive e citochine dai monociti e da altre cellule, il che costituisce un'indicazione diretta per la plasmaferesi.

In condizioni settiche, il collegamento patogenetico è lo shock batterico anaerobico grave e l'emolisi associata.

Nonostante la diversità dei fattori eziologici dell'insufficienza renale acuta organica, la sua patogenesi è costituita dai seguenti principali processi patologici:

• vasocostrizione renale che causa ischemia tissutale;
• riduzione della permeabilità dei capillari glomerulari, con conseguente calo del SCF;
• ostruzione dei tubuli da parte di detriti cellulari;
• flusso inverso transepiteliale del filtrato nello spazio peritubulare.

Il fattore emodinamico gioca un ruolo dominante nella patogenesi della sindrome. Essa è descritta da un fenomeno ben noto (feedback tubuloglomerulare), la cui essenza è il danno alle cellule epiteliali dei tubuli prossimali dovuto all'influenza di alcuni fattori, che porta a una riduzione del riassorbimento di sali e acqua nella parte iniziale del nefrone. L'aumento del flusso di ioni Na ⁺ e acqua nelle parti distali del nefrone funge da stimolo per il rilascio di sostanze vasoattive (renina) da parte dell'apparato iuxtaglomerulare. La renina provoca e mantiene lo spasmo delle arteriole afferenti con ridistribuzione del flusso ematico renale, desolazione delle arteriole e riduzione del flusso sanguigno afferente (SCF). Tutto ciò porta a una riduzione dell'escrezione di sali e acqua. Il segnale di feedback inviato dai tubuli per ridurre il flusso sanguigno e il SCF in condizioni di eccessiva escrezione di soluzioni è chiamato feedback tubuloglomerulare. In condizioni fisiologiche, fornisce un meccanismo di sicurezza per limitare la SCF quando la capacità tubulare è sovraccarica. Tuttavia, in caso di danno renale acuto, l'attivazione di questo meccanismo riduce ulteriormente il flusso ematico renale, limitando l'apporto di nutrienti e peggiorando il danno tubulare.

Nella fase oligoanurica dell'insufficienza renale acuta, il fattore emodinamico non gioca un ruolo dominante. Quando il danno renale è già insorto, i tentativi di aumentare il flusso ematico renale non aumentano significativamente il SCF e non migliorano il decorso dell'insufficienza renale acuta.

A causa del significativo danno alla capacità di riassorbimento dei nefroni, delle alterazioni del normale gradiente osmotico corticomidollare in condizioni di ridotta velocità di filtrazione, si verifica un aumento dell'escrezione frazionata o assoluta di acqua. Tutti i meccanismi sopra descritti spiegano lo sviluppo della fase poliurica dell'insufficienza renale acuta.

Nella fase di recupero, il ruolo del fattore emodinamico torna in primo piano. L'aumento del flusso ematico renale aumenta contemporaneamente il flusso ematico renale (SCF) e la diuresi. La durata della fase di recupero è determinata dalla massa residua di nefroni attivi. La velocità di recupero renale dipende direttamente dal flusso ematico renale nella fase di recupero.

Le alterazioni patologiche nell'insufficienza renale acuta sono nella maggior parte dei casi limitate a vari gradi di alterazioni distrofiche del nefrone. L'uso tempestivo, allo stadio attuale, di metodi conservativi di disintossicazione e della terapia sostitutiva renale ci consente di trattare la sindrome da insufficienza renale acuta come una condizione reversibile.

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