FUNKCIONALNI TESTOVI BUBREG

Prof.Dr A.J.ČauševićFarmaceutski fakultet, Sarajevo

TESTOVI INTESTINALNE FUNKCIJE

1. Test tolerancije na laktozu

Individualni diskomfor nakon konzumiranja mlijeka tj mliječnih proizvoda

Uzeti 50 g laktoze otopljene u 200 mL vode. Uzeti uzorke krvi i ispitati

koncentracije glukoze nakon 30, 60, 120 minuta nakon ingestije., rast glukoze od

30 mg na dan je normalan., 20-30 mg predstavlja graničnu vrijednost., a

ispod 20 mg., nedostatak laktaze

2. Test apsorbcije D ksilozeSposobnost apsorbcije D ksiloze-diferencijacija malapsorbcije intestinalnog porijekla od egzogene insuficijencije pankreasa

Mjeriti ksilozu u toku pet sati nakon ingestije 25 grama šećera ili doze 0,5 grama po Kilogramu ako je dijete,Normalno je lučiti 4 grama ksiloze kroz pet sati

ZAŠTO ISPITIVATI FUNKCIJU BUBREGA?

• Da se identificira nefunkcionalnost bubrega.• Da se dijagnosticira obolenje bubrega• Da se uradi monitoring progresa obolenja• Monitoring odgovora na terapiju• Da se ispitaju promjene funkcije koje imaju

odraz na terapiju (e.g.Digoxin,kemotearpija).

FUNKCIJA BUBREGA• Produkcija urina

– Eliminacija metaboličkih produkata (Ureja/Kreatinin)

– Eliminacija stranih substanci (Lijekovi)

– Kontrola volumena i sastava ECF

• Bilans vode i elektrolita

• ABS• Endokrine Funkcije

• Vit D, Epo, Renin

ZNACI I SIMPTOMI ZATAJENJA BUBREGA

• Simptomi uremije (nausea, povraćanje, letargija)• Poremećaji mikturacije• Poremećaji vezani za volumen urina(poliuria,

oliguria, anuria)• Promjene sastava urina (hematuria, proteinuria,

bakteriurija, leukociturija, kalkulus)• Bol • edem (hipoalbuminaemia, retencija soli i vode)

Uloga biohemijskog testiranja• Prezentacija pacijenata: -

• Rutinska analiza urina

• Simptomi i fizikalni znaci• Sistemska obolenja sa poznatom bubrežnom komponentom.

• Efektivni tretman bubrežnih obolenja ovisi od uspostavljanja definitivne dijagnoze: -

• Detaljna klinička historija• Dijagnostički imaging i biopsija (imunologija)• Uloga biohemije: -

• Ne otkriva uzrok• Korist se kao skrining za oštećenje• Monitoring progresije

BIOHEMIJSKI TESTOVI KOJIM SE ISPITUJE FUNKCIJA BUBREGA

• Analiza urina– Izgled– Specifična gustina i osmolalitet– pH– Glukoza– Proteini– Sediment

• Mjerenje brzine glomerularne filtracije– Klirens testovi– Kreatinin u plazmi

• Funkcionalni testovi tubula

Savremeni laboratorijski pristup u otkrivanju i praćenju bubrežnih bolesnika

. 1. Pregled mokraće Za pregled mokraće uzima se srednji mlaz

prve jutarnje mokraće, a pretragu treba napraviti unutar dva sata od uzimanja uzorka. Radi isključivanja i razlikovanja patoloških procesa u bubrežnim bolestima, postupno se provodi razlikovanje proteinurije, leukociturije i hematurije.

UZROCI POJAVE RAZLIČITIH BOJA

Plavo zeleno Ljubičasto-narandzasto crveno

Crveno- braun.crno

Methylene Blue Haemoglobin Haemoglobin

Pseudomonas Myoglobin Mioglobin

Riboflavin Phenolpthalein Eritrociti

Porfirini Homogentizinska kiselina

Rifampicin L -DOPA

Melanin

Methyldopa

ANALIZA URINA1• Svjež uzorak je validan uzorak.• Pojava: -

– Krv– Boja (hemoglobin, mioglobin,)– Zamućenje (infekcija, nefrotski sindrom, Chyle)

• Specifična gustina : -– Trake mjere samo jonizirane substancije (ne glukozu)

• pH: -– Normalno =kiselo izuzev nakon jela

Normalna specifična gustina urina ima opseg od 1,003 do 1,030.

Više vrijednosti od ove znači dehidrataciju,glikozuriju ili sindrom neodgovarajuće sekrecije ADH.

Niske vrijednosti se vezuju za stanja gdje ne dolazi do stvaranja koncentrovanog urina(korištenje diuretika,diabetes insipidus,insuficijencija adrenalke.

Kod pacijenata sa intrinsičkom bubrežnom insuficijencijom, specifična gustina je fiksirana na 1,010 i reflektira specifičnu gustinu glomerularnog filtrata.

Urin analiza 2• Glukoza

– Rast glukoze u krvi – Nizak bubrežni prag ili druge vrste poremećaja na razini tubula

• Proteinuria– Normalno < 200 mg/24h. Urin test traka +ve = >300mg/L– Uzroci: -

• Prevelik dotok (rast koncentracije proteina niske molekulske mase, Bence Jones, mioglobin)

• Curenje glomerula• Smanjena reapsorpcija proteina na razini tubula reabsorpcija

proteina (RBP, Albumin)• Bubrežno porijeklo proteina

a) Proteinurija Određivanje proteinurije test

trakama (laboratorijski screening) ima nedostataka, kao što su nedovoljna osjetljivost i specifičnost te nemogućnost otkrivanja tubularne disfunkcije. Test polje za proteine otkriva isključivo prisutnost albumina i to u koncentracijama > 0,3 g/L te se ne mogu otkriti mikroalbuminurija, tubularna i prerenalna proteinurija..

određuje se koncentracija: − albuminaalbumina, kao biljega glomerularne proteinurije − αα11-mikroalbumina-mikroalbumina, kao biljega tubularne

proteinurije.

Ukoliko je neki od ovih parametara patološki, pristupa se daljnjoj diferenciranoj dijagnostici:

− IgGIgG je velika molekula čija prisutnost u urinu ukazuje na neselektivnost glomerularne proteinurije

− αα11 -mikroglobulin-mikroglobulin, koji ukazuje na nemogućnost tubularne reapsorpcije malih proteina

− aktivnost N-acetil-β-D-glukozaminidazeN-acetil-β-D-glukozaminidaze koja se povećava kod akutnih oštećenja,

DIFERENCIJACIJA akutnA VS kroničnA lezijA bubrega.

- αα22 -makroglobulin-makroglobulin koji ni kod većih oštećenja ne prolazi kroz glomerularni filter, a povišene vrijednosti ukazuju na postrenalni uzrok hematurije

- Bence-JonesovBence-Jonesov protein koji se pojavljuje u slučaju mijeloma

− mioglobinmioglobin, kao posljedica lezije mišića

− ββ22 -mikroglobulin-mikroglobulin je povećan u mokraći kod niza bolesti koje su povezane sa tubularnom disfunkcijom (i kod odbacivanja transplantata).

Određivanje koncentracije proteina

1.Elektroforeza, uključujući i kapilarnu

2.Imunoeseji (najčešći su metode prelamanja svjetlosti sa turbidimetrijskom ili pak nefelometrijskom detekcijom)(određivanje proteina niske molekulske mase,najčešće alfa 1 mikrogloglobulin i retinol vezujući protein u urinu)

3.Enzimatski eseji se koriste kod mjerenja aktivnosti tubula, na primjer N acetil beta D glukozoaminidaza i ALP u urinu.

Analiza urina• Sediment urina

– Mikroskopsko ispitivanje sedimenta iz svježeg urina.• Traženje ćelija, cilindara (Tamm-Horsfall protein),

kapljice masti• Eritrociti - hematuria – glomerularno obolenje• Leukociti + polimorfi +bakteriuiria = pilonefritis

• Akutni glomerulonefritis = hematuria, ćelije,cilindri• Hronični glomerulonefritis = manje sedimenta

Mjerenje brzine glomerularne filtracije (GFR)

• GFR je esencijalna za normalnu funkciju bubrega

• Najčešći test bubrežne funkcije.

• Mjerenje zasnovano na konceptu klirensa: -

“ Određivanje volumena plazme iz kojeg se substanca ukloni putem glomerularne filtracije u toku svog prolaska kroz bubreg”

Određivanje klirensa • Klirens = (U xV)/P

gdje U je urinarna koncentracija substance xV je brzina stvaranja urina (mL/min)P je plazma koncentracija substance x

• Jedinice = volumen/jedinica vremena (mL/min)• Ako je klirens = GFR onda substancija ima

slijedeće osobine: - – Slobodno se filtrira putem glomerula– glomerulus = jedini put ekskrecije iz organizma (nema

sekrecije na nivou tubula ili pak reapsorbcije) – Netoksičan i lako mjerljiv

Osobine substanci koje se koriste kod udre]ivanja GFR

Osobine Urea Kreatinin Inulin 99mTcDTPA

Neproteinski vezan

da da da da

Slobodno se filtrira

da da da da

Nema sekrecije ili pak reapsorpcije

Reapsorpcija vezana za

protok

Neka sekrecija

da da

Konstantna brzina endogene produkcije

Ne da Ne Ne

Lako se odrede

da da Ne Ne

Inulin GFR• Zlatni standard• Biljni polisaharid• Kompleksna procedura

– Bolus doza data metodom konstantne infuzije– Uzorci urina se skupljaju u definiranim periodima.– GFR uzima se srednja vrijednost za svaki testirani

period.

Isotopski GFR• 99mTc-DTPA 51Cr-EDTA• Jedan bolus injekcija-u krvi se radi brojanje

izotopa u definiranim vremenskim intervalima

• Ekstrapolacija Log plot of dpm vs vrijeme dozvoljava odrđivanje inicijelnog volumena

distribucije (V0)

• GFR = V0 x(log e2)/t½

– t½ = vrijeme poluraspada za pad radioaktivnosti u plazmi

• 1-2%/dan kreatina mišića prevede se u kreatinin• Producirana količina je vezana za mišićnu masu• Sloba filtracija preko glomerula• Nešto tubularne ekskrecije.

Klirens kreatinina• SKUPLJANJE UZORAKA KROZ PERIOD OD 24

SATA• Uzorak krvi se uzme u periodu sakupljanja.Problemi: -• Praktični problemi vezani za tačno skupljanje

urina i mjerenje volumena.• Variabilnost= 11%, Kritička razlika = 33% • Interference kod mjerenja kreatinina

Kreatinin Klirens 2

• Veće vrijednosti GFR 1.1 to 1.2 x Inulin • Klirens GFR of 80 -90 mL/min:

• Tubularna sekrecija kreatinina (inhibicija cimetidin)• Istina za transplantirane bubrege• Veće vrijednosti od ciljanih kod zatajenja bubrega

• Kod djece omjer je bliži jedinici, ali kako GFR opada, kreatinin raste., odnos CC sa inulinom može biti = 2.0.

• Vremenski dugo, tačnost problem?

Koncentracija kreatinina u plazmi Poteškoće

Koncentracija ovisi od bilansa input i output.• Produkcija uvjetovana mišićnom masom, a u ovisnosti od

godina starosti, spola,i tjelesne mase.• Visoka varijabilnost između individua, a niska u sklopu

jedne individue.• Koncentracija se nalazi u inverznom odnosu sa GFR-om.

– Male promjene u koncentraciji kreatinina u sklopu referentnih vrijednosti = velike promjene u brzini GFR.

• Referentne vrijednosti mogu ponekad navesti na pogrešne interpretacije

Odnos između koncentracije kreatinina u serumu i klirensa kreatinina

0100200300400500600700800

0 25 50 75 100 125Klirens kreatinina (ml/min)

Seru

m C

reat

inin

e (µ

mol

/L)

ULN

OutputBubreg

PlasmaPoolsadržaj

KreatininInput

NormalnaMišićnaMasa

NormalanBubreg

OboljeliBubreg

NormalnaMišićnaMasa

OboljeliBubreg

Normalanbubreg

PovečanaMišićnaMasa

Reducirana mišićnamasa

Efekat mišićne mase na koncentraciju kreatinina u serumu

0

20

40

60

GFR

(mL/

min

)

0

500

1000

1500

0 0 .5 1 1 .5 2 2 .5 3 3 .5 4 P

Cre

atin

ine

(µm

ol/L

)

0.000

0.003

0.005

0.008

0 1 2 3 4

Years

1/[P

Cre

atin

ine]

Monitoring hroničnog oštećenja bubrega.• GFR je proporcionalan koncentraciji Plazma (P) kreatinina.• Konstantan gubitak GFR =

rectilinearni plot of 1/[P kreatinin]

•Dobro kod monitoringa jer graf

pokazuje pad na prediktivan

način• Brze promjene se mogu javiti ( ----)

Korištenje formula u predviđanju klirensa.

• Izvedene formule za predvidjanje klirensa na osnovu koncentracije kreatinina u plazmi.

• Plazma kreatinin izvodi se iz mišićne mase koja je vezana za tjelesnu masu, starost i spol.

• Cockcroft & Gault Formula* CC = k[(140-starost) x tj masa(Kg))] / kreatinin (µmol/L)

k = 1.224 za muškarce & 1.04 za žene• Modifikacije potrebne u slučaju djece i pacijenata sa

povećanom tjelesnom masom• Može se modificirati uz korištenje površine

*Nephron 1976:16;31-41

Problemi vezani za korištenje koncentracije plazma kreatinina i formula

Post Grad Med J 1988;64:204-208• Formule se samo odnose na stanje ravnoteže. Neprimjenjljive su kod

akutnog oštećenja bubrega • Stabilna funkcija bubrega mora biti 4 dana• Plazma kreatinin raste nakon obroka bogatih proteinima.

– Efekat gulaša. .,80% rast kreatinina nakon 300g kuhane govedine.– <Manje varijacije u koncentraciji kreatinina u ranim jutarnjim satima

• Intenzivne vježbe mogu dovesti do rasta kreatinina od 14%• Mas mišića teža za predvidjeto kod edematoznih pacijenata i u kasnoj

trudnoći• Pacijenti sa problemima na razini mišića( muscle wasting)• Pacijenti sa obolenjem jetre• Lijekovi koji inhibiraju tubularnu sekreciju mogu uzrokovati rast

koncentracije kreatinina.

Značaj određivanja ureje u serumu

• Kao lab.pokazatelj ima manju vrijednost od kreatinina(problem reapsorpcije)

• Ovisna od unosa proteina i statusa tekućine• Voditi računa da njena koncentracija raste kod

poremećaja bubrežne funkcije• Deplecije tekućine• Dijete bogate proteinima• Krvarenjima iz gornjih gastrointestinalnih puteva• Kataboličkih stanja

Cistatin-CNewman et al Kidney Int 1995;47:312-318

• Inhibitor Cistein proteinaze C (MW13000)• Mala molekula, visoka pI = slobodno se filtrira u

glomerulu• Konstantna brzina produkcije od strane svih

nukleiranih ćelija• Nema poznatih ekstrarenalnih puteva• korelacija1/[cistatin C] (r=0.81) sa Cr-EDTA

klirensom jebolja od 1/[Plazma kreatinin] (r=0.51)• Ne nalazi se pod utjecajem mišićne mase, dijete ili

pak spola

DIJAGNOSTIČKI ZNAČAJNA ODREĐIVANJA U SERUMUDIJAGNOSTIČKI ZNAČAJNA ODREĐIVANJA U SERUMU I PLAZMI KOD BUBREŽNIH BOLESNIKAI PLAZMI KOD BUBREŽNIH BOLESNIKA

− kreatinin u serumu ili plazmi – služi za ocjenu GF− klirens kreatinina – služi za ocjenu GF− urea – važna je kod bolesnika s krajnjim stadijem

bubrežne insuficijencije− kalij – do hiperkalijemije dolazi kod AZB, dok se

kod KZB javlja kad GF padne ispod 15 mL/min− kalcij i fosfor – hipokalcemija i hiperfosfatemija

nalaze se kod KB insuficijencijeC3 i C4 – njihovi imuno kompleksi se kontinuirano

stvaraju i vezuju na glomerule te uzrokuju membrano-proliferativni glomerulonefritis

− antinuklearna antitijela (ANA) prisutna kod sistemskog lupusa eritematozus

- antitijela na citoplazmatski antigen neutrofilnih granulocita (ANCA) prisutna kod imunog vaskulitisa.

− antiglomerularna antitijela na baznu membranu (anti GBM) kod slučajeva progresivnog glomerulonefritisa.

− mokraćna kiselina− natrij i kloridi, - KS, % hipokromnih eritrocita− željezo − UIBC − feritin− B12 i folna kiselina− CRP− osmolalnost seruma i mokraće− cistatin C.

An artistic interpretation of the pitfalls of screening for kidney disease by only using creatinine.

Wu I , Parikh C R CJASN 2008;3:1895-1901

©2008 by American Society of Nephrology

Akuno oštećenje bubrega

Metabolički pokazatelji: -• Retencija: -

– Ureja & kreatinin– Na & voda– Kalijum sa hiper-

kalemijom– Kiselina sa

metaboličkom acidozom

Klasifikacija uzroka:• Pre-renalni

– Reducirana perfuzija• Intrinsički renalni

– vaskularni– inflamacija– infiltracija– toksičnost

• Post-renalna– obstrukcija

Pre-renalno versus intrinsičko akutno oštećenje bubrega ( ARF)

Test Rezultati

Pre-renalni Renalni

Ureja & kreatinin Neproporcionalan rast Ureje

Rastu zajedno

Proteini u urinu Nije česta Prisutni kod testiranja test

trakom

Pre-Renalni ARF?Pre = funkcionalne tubule

Test Rezultat

Pre-renalni Renalni

Urin Na+ (mmol/L <20 >40

Odnos urin/plazma osmolalitet

>1.5 <1.1

Odnos koncentracija ureje u urinu I plazmi

>10 <5

Testovi ispitivanja funkcije tubula

• Proksimalna funkcija tubula– Reapsorbcija fosfata– Aminoaciduria– Glikozurija– HCO3

- ekskrecija.

• Funkcija distalnih tubula– Acidifikacija (amonium hlorid opterećenje)– jon (deprivacija vode sa DDVAP).

Hvala!