REGOLAZIONE GFR e PFR - Università degli Studi di Ferrara
REGOLAZIONE GFR e PFR - Università degli Studi di Ferrara
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LA <strong>REGOLAZIONE</strong><br />
DEL <strong>GFR</strong><br />
Dott Locatelli Silvia<br />
Scuola <strong>di</strong> specializzazione in Nefrologia<br />
<strong>Università</strong> <strong>degli</strong> stu<strong>di</strong> <strong>di</strong> <strong>Ferrara</strong>
<strong>GFR</strong> e RPF<br />
<strong>GFR</strong> = LpS x [( Pgc – Pbs ) – s (πp - πbs)] = LpS x ( Pgc – Pbs - πp)<br />
= 95 ± 20 mL/min donne / 120 ± 25 mL/min uomini<br />
Lp: coefficiente <strong>di</strong> conduttività idraulica della membrana<br />
S: superficie <strong>di</strong> filtrazione<br />
Pgc: p idraulica nel capillare glomerulare (45 mmHg)<br />
Pbs: p idraulica nello spazio <strong>di</strong> Bowman (10 mmHg)<br />
πp: p oncotica nel plasma che entra nel glomerulo (25 mmHg all’inizio e 35 mmHg alla fine del capillare)<br />
πbs: p oncotica nello spazio <strong>di</strong> Bowman ( 0 mmHg)<br />
s: coefficiente <strong>di</strong> riflessione delle proteine attraverso la parete capillare= 1 (parete impermeabile)<br />
RPF = flusso urinario x C u/ (C p –C v)<br />
C u : concentrazione urinaria della sostanza<br />
C p : concentrazione plasmatica arteriosa della sostanza<br />
C v : concentrazione plasmatica venosa della sostanza
Fisiologiche<br />
(postura)<br />
Alterazioni<br />
emo<strong>di</strong>namica renale<br />
Attivazione meccanismi intrarenali:<br />
autoregolazione e<br />
feedback tubuloglomerulare<br />
Patologiche<br />
(deplezione <strong>di</strong> volume)<br />
Attivazione fattori sistemici<br />
neuroumorali
AUTO<strong>REGOLAZIONE</strong><br />
- Consente <strong>di</strong> mantenere costante il <strong>GFR</strong> e il RPF in presenza <strong>di</strong> un vasto range<br />
<strong>di</strong> pressioni arteriose (70-140 mmHg)<br />
- Meccanismo intrinseco renale, presente anche nel rene perfuso denervato (ex<br />
rene trapiantato)<br />
- Fisiologia: modulazione delle resistenze delle arteriole afferenti<br />
p sistemica<br />
tono arteriola afferente tono arteriola afferente<br />
↑ resistenze renali vascolari totali <strong>GFR</strong> e RPF conservati<br />
cessazione <strong>GFR</strong><br />
PA me<strong>di</strong>a > 70 mmHg<br />
PA me<strong>di</strong>a 40-50 mmHg
↓ Pressione <strong>di</strong> perfusione renale<br />
↓↓ Pressione <strong>di</strong> perfusione renale<br />
∗ Recettori <strong>di</strong> tensione nella parete AA<br />
↓<br />
tono AA (canali Ca 2+ V-<strong>di</strong>p) <strong>di</strong>p)<br />
∗ Feedback tubuloglomerulare<br />
∗ Angiotensina II (sistemica-locale)<br />
(sistemica locale)<br />
↓<br />
tono AE (tono AA)
…Implicazioni Implicazioni cliniche<br />
1) Stenosi bilaterale arterie renali:<br />
p <strong>di</strong> perfusione elevata prossimalmente alla stenosi<br />
ridotta <strong>di</strong>stalmente alla stenosi<br />
autoregolazione IRA<br />
2) ACE-inibitori ACE inibitori nello scompenso car<strong>di</strong>aco:<br />
deplezione volume/antiipertensivi (ACEi)<br />
1/3 casi (PAD < 70 mmHg, alte dosi <strong>di</strong> <strong>di</strong>uretici): ↓ <strong>GFR</strong> per ↓ p glomerulare<br />
capillare per vaso<strong>di</strong>latazione AE
FEEDBACK TUBULOGLOMERULARE:<br />
Definizione:<br />
- alterazioni del <strong>GFR</strong> in seguito a variazioni della velocità del flusso tubulare<br />
- fenomeno me<strong>di</strong>ato da<br />
cellule specializzate nel<br />
segmento della macula<br />
densa alla fine del tratto<br />
ascendente spesso corticale<br />
dell’ansa <strong>di</strong> Henle, sensibili<br />
alle variazioni nell’escrezione<br />
e successivo riassorbimento<br />
<strong>di</strong> cloro
Ipotesi 1<br />
↑ p perfusione renale<br />
Iniziale ↑ <strong>GFR</strong><br />
↑ riassorbimento <strong>di</strong> cloro nella macula densa (carrier Na+K+2Cl-)<br />
Costrizione AA<br />
Diuretico dell’ansa<br />
↓ autoregolazione quando<br />
↑ p perfusione<br />
Cellule app juxtaglomerulare: ATP/adenosina/trombossano<br />
renina-> ang II -> ↑ Sn dell’AA ai vasocostrittori<br />
↓ p idraulica intraglomerulare
↓ p perfusione renale<br />
↓ trasporto <strong>di</strong> Cl - nella macula densa<br />
↓ vasocostrittori (adenosina/trombossano)<br />
vaso<strong>di</strong>latatori (NO)
Ipotesi 2<br />
∆ concentrazione interstiziale <strong>di</strong> Cl- ∆ resistenze arteriolari<br />
La regione interstiziale attorno al tubulo <strong>di</strong>stale, inclusa la macula densa, e<br />
alle arteriole glomerulari è scarsamente perfusa -> i soluti riassorbiti in<br />
quest’area dal lume tubulare sono rimossi lentamente perché devono<br />
<strong>di</strong>ffondere attraverso uno spazio relativamente ampio prima <strong>di</strong> arrivare ai<br />
capillari peritubulari.<br />
Misurazioni <strong>di</strong>rette in questa regione hanno <strong>di</strong>mostrato che, man mano la<br />
velocità del flusso <strong>di</strong>stale e il riassorbimento <strong>di</strong> Cl - nella macula densa<br />
aumentano, vi è un aumento della concentrazione <strong>di</strong> Cl- locale interstiziale<br />
da circa 150 mEq/l (simile a quella plasmatica) a valori > 600 mEq/l -><br />
questo incremento nella concentrazione dei soluti o nell’osmolalità potrebbe<br />
aumentare <strong>di</strong>rettamente il tono dell’AA.<br />
La concentrazione interstiziale <strong>di</strong> Cl - rimane invece relativamente costante<br />
nelle aree lontane dalla regione juxtaglomerulare che sono più perfuse -> il<br />
Cl - viene rapidamente rimosso dai capillari peritubulari.
…Implicazioni Implicazioni cliniche<br />
- Funzione autoregolazione e FBTG: prevenire l’eccessiva per<strong>di</strong>ta <strong>di</strong> sali e acqua<br />
-> il 90% del filtrato viene riassorbito nel tubulo prossimale e nell’ansa <strong>di</strong> Henle,<br />
mentre a livello del nefrone <strong>di</strong>stale (soprattutto nei tubuli collettori) avvengono le<br />
variazioni qualitative finali nell’escrezione urinaria (secrezione <strong>di</strong> H + e K + e<br />
ulteriore riassorbimento <strong>di</strong> Na + e H2O)<br />
-> i tubuli collettori tuttavia hanno una capacità riassorbitiva totale relativamente<br />
limitata ->la capacità della macula densa <strong>di</strong> <strong>di</strong>minuire il <strong>GFR</strong> quando il flusso<br />
<strong>di</strong>stale è aumentato previene la “saturazione” della capacità riassorbitiva <strong>di</strong>stale<br />
evitando una per<strong>di</strong>ta cospicua <strong>di</strong> sali e H2O<br />
Esempio 1: NTA -> ↓ riassorbimento <strong>di</strong> Na + a livello TP e AH ->attivazione FBTG<br />
-> ↓ <strong>GFR</strong> -> ↓ per<strong>di</strong>ta <strong>di</strong> Na +<br />
Esempio 2: glicosuria<br />
Esempio 2: glicosuria -> <strong>di</strong>uresi osmotica -> ↓ riassorbimento <strong>di</strong> Na+ e H2O a<br />
livello TP + inibizione FBTG (meccanismo sconosciuto, in parte me<strong>di</strong>ato da un<br />
aumento della concentrazione <strong>di</strong> glucosio nel liquido tubulare) -> cospicue<br />
per<strong>di</strong>te <strong>di</strong> liqui<strong>di</strong>
SISTEMI NEUROUMORALI:<br />
∆ patologiche emo<strong>di</strong>namica renale: ↓ RPF<br />
(deplezione effettiva volume circolante, cirrosi, scompenso car<strong>di</strong>aco)<br />
SNS: norepinefrina<br />
AA: vasocostrizione AE: vasocostrizione<br />
Sistema RAA<br />
Vasocostrizione AE > AA<br />
Vasocostrizione AE -> ↑ p intraglomerulare -> ↓ RPF con minime variazioni del <strong>GFR</strong><br />
Ciò consente uno shunt preferenziale della circolazione verso i <strong>di</strong>stretti coronarici e<br />
cerebrali, conservando il <strong>GFR</strong> e la capacità escretrice
SISTEMA RENINA-ANGIOTENSINA<br />
RENINA ANGIOTENSINA
SECREZIONE RENINA:<br />
Introito <strong>di</strong> Na +<br />
Volume extracellulare<br />
Apparato juxtaglomerulare AA<br />
(cellule granulose tunica me<strong>di</strong>a):<br />
rilascio <strong>di</strong> renina<br />
preformata/neosintetizzata<br />
Stretch receptors parete AA<br />
Barocettori car<strong>di</strong>aci e arteriosi<br />
Macula densa<br />
SNS<br />
CA circolanti<br />
(R beta 1)
MACULA DENSA E SECREZIONE DI RENINA<br />
LUME TUBULO<br />
[Cl - ]<br />
Cotrasportatore<br />
Na + K + 2Cl -<br />
macula densa<br />
1) Espansione volume -> ↓ riassorbimento prox <strong>di</strong> NaCl -> ↑ [Cl-] tubulare -> ↑ [Cl-]<br />
nella macula densa -> rilascio <strong>di</strong> adenosina (da ATP) -> ↓ secrezione <strong>di</strong> renina<br />
2) Diuretici ansa -> inibizione cotrasportatore Na+K+2Cl- -> ↓ riassorbimento <strong>di</strong> Clnella<br />
MD -> ↑ PGE2 e PGI2 (COX 2) -> ↑ secrezione <strong>di</strong> renina
EFFETTI SISTEMICI ANGIOTENSINA II:<br />
1) Vasocostrizione sistemica:<br />
- per azione <strong>di</strong>retta sulle cell muscolari lisce vasali<br />
- per azione in<strong>di</strong>retta: ↑ sensibilità alla NE e ↑ rilascio <strong>di</strong> NE<br />
2) Riassorbimento renale <strong>di</strong> Na + e H2O:<br />
- per stimolazione <strong>di</strong>retta del riassorbimento <strong>di</strong> Na+ nel TP iniziale<br />
(antiporto Na+ - H + )<br />
- per stimolazione in<strong>di</strong>retta del riassorbimento <strong>di</strong> Na+ a livello dei tubuli<br />
collettori corticali tramite l’aldosterone
ANGIOTENSINA II E <strong>REGOLAZIONE</strong> DEL <strong>GFR</strong> E RPF:<br />
1) Vasocostrizione AE > AA -> ↓ RPF e ↑ p idraulica capillare intraglomerulare<br />
Effetto <strong>di</strong>fferente sulle arteriole: - <strong>di</strong>ametro AE < AA<br />
- ang II stimola il rilascio <strong>di</strong> NO dall’AA<br />
- ang II + R tipo 2 AA -> vaso<strong>di</strong>latazione<br />
Azione me<strong>di</strong>ata dal trombossano A2 prodotto localmente<br />
Ang II stimola anche il rilascio dai glomeruli <strong>di</strong> PG vaso<strong>di</strong>latatorie che prevengono<br />
un’eccessiva vasocostrizione renale<br />
2) Contrazione del mesangio glomerulare -> ↓ area <strong>di</strong> superficie <strong>di</strong>sponibile per la<br />
filtrazione<br />
3) Sensibilizza l’AA al segnale <strong>di</strong> vasocostrizione del FBTG<br />
Ang II ha dunque effetti opposti:<br />
↑ pgc -> ↑ <strong>GFR</strong> ↓ RPF e contrazione mesangio con ↓ filtrazione
SISTEMI LOCALI RENINA-ANGIOTENSINA:<br />
- Responsabili <strong>di</strong> livelli plasmatici persistenti <strong>di</strong> angiotensina II nei soggetti anefrici<br />
- Esempio 1. RENE<br />
deplezione volume<br />
Glomeruli: ↑ espressione mRNA per la renina<br />
TP: ↑ espressione mRNA per angiotensinogeno<br />
TP (enzima ACE e R per ang II): produzione e azione locale ang II<br />
↑ riassorbimento Na + nel TP<br />
PG, NO, E
-Esempio 2. ENDOTELIO VASCOLARE:<br />
deplezione <strong>di</strong> volume -> ↑ espressione mRNA per angiotensinogeno nella<br />
muscolatura liscia aortica -> produzione e azione locale dell’ang II -> regolazione<br />
tono vascolare<br />
- Questi effetti locali potrebbere spiegare l’efficacia <strong>degli</strong> ACEi anche nei pazienti<br />
con bassa attività reninica plasmatica e bassi livelli circolanti <strong>di</strong> ang II<br />
ACE 2:<br />
• espresso soprattutto a livello dell’endotelio delle coronarie e dei vasi intrarenali e<br />
a livello dell’epitelio dei tubuli renali<br />
• agisce sull’ang I, ma, a <strong>di</strong>fferenza dell’ACE, genera un nonapeptide (ang 1-9)<br />
anziché un octapeptide (ang 1-8), che viene successivamente clivato dall’ACE in<br />
ang 1-7 con proprietà <strong>di</strong> vaso<strong>di</strong>latazione<br />
• a <strong>di</strong>fferenza <strong>di</strong> ACE, non è inibito dagli ACEi e non metabolizza le bra<strong>di</strong>chinine<br />
ACE e ACE2 sembrerebbero avere effetti opposti
EMODINAMICA GLOMERULARE ED INSUFFICIENZA RENALE PROGRESSIVA<br />
Danno renale: ↓ n° nefroni<br />
Iperfiltrazione nefroni residui (vaso<strong>di</strong>latazione AA)<br />
Ipertensione glomerulare<br />
↑ permeabilità glomerulare alle macromolecole<br />
↑ filtrazione delle proteine plasmatiche<br />
Eccessivo riassorbimento tubulare<br />
Trascrizione genica per me<strong>di</strong>atori vasoattivi e proinfiammatori<br />
rilasciati nell’interstizio<br />
Trans<strong>di</strong>fferenziazione cellule tubulari e proliferazione fibroblasti<br />
ACE inibitori (↓ resistenza AE)<br />
PROTEINURIA<br />
RENAL<br />
SCARRING
Modulazione dell’effetto dei sistemi neuroumorali:<br />
PROSTAGLANDINE:
- Se<strong>di</strong> sintesi : - tubuli → PGE2<br />
- Sintesi: COX: COX1<br />
- glomeruli -> PGE2 e PGI<br />
COX2: espressa costitutivamente a bassi livelli nel rene<br />
ruolo nello sviluppo renale durante l’embriogenesi<br />
ruolo sconosciuto nell’adulto<br />
- Hanno importanti azioni locali, mentre hanno scarsi effetti sistemici dato il<br />
rapido catabolismo a livello della circolazione polmonare<br />
- I <strong>di</strong>versi effetti derivano dall’attivazione <strong>di</strong> recettori <strong>di</strong> superficie <strong>di</strong>versi<br />
accoppiati a proteine G
- Prostaglan<strong>di</strong>ne ed emo<strong>di</strong>namica renale:<br />
PG renali: vaso<strong>di</strong>latatorie<br />
Ruolo scarso nella regolazione della perfusione renale allo stato basale<br />
(velocità <strong>di</strong> secrezione bassa)<br />
La loro sintesi è incrementata da vasocostrittori come ang II, NE,<br />
vasopressina, endotelina, che attivano la via del fosfati<strong>di</strong>linositolo.<br />
La vaso<strong>di</strong>latazione indotta dalle PG attenua il grado <strong>di</strong> ischemia renale
…Implicazioni Implicazioni cliniche:<br />
FANS -> > inibizione sintesi PG<br />
Scarso effetto sulla funzione renale nei soggetti normovolemici (minima<br />
produzione renale basale <strong>di</strong> PG)<br />
Pz con scompenso car<strong>di</strong>aco o cirrosi -> alti livelli <strong>di</strong> ang II, NE e ADH e<br />
aumentata produzione renale <strong>di</strong> PG -> FANS: ↓ PG -> maggiore<br />
vasocostrizione arteriolare -> ↓ perfusione renale -> ↓ <strong>GFR</strong> -> IRA<br />
Non è ancora chiaro se anche gli inibitori selettivi della COX2 abbiano<br />
tali effetti
- Prostaglan<strong>di</strong>ne ed emo<strong>di</strong>namica sistemica:<br />
PG: contribuiscono a <strong>di</strong>minuire le resistenze vascolari sistemiche<br />
… Implicazioni cliniche:<br />
La somministrazione <strong>di</strong> un FANS non selettivo ad un pz iperteso, in terapia con un<br />
<strong>di</strong>uretico, un beta-bloccante o un ACEi, può causare un rialzo della PA sistemica<br />
<strong>di</strong> 3-5 mmHg (5-10 mmHg in alcuni casi) -> nei pz con scompenso car<strong>di</strong>aco grave<br />
l’aumento delle resistenze vascolari determina un aumento del postcarico con un<br />
ulteriore decremento della gettata car<strong>di</strong>aca<br />
- Prostaglan<strong>di</strong>ne e secrezione <strong>di</strong> renina:<br />
Me<strong>di</strong>ano la secrezione <strong>di</strong> renina, stimolata dai barocettori nell’AA glomerulare e<br />
dalle cellule della macula densa all’inizio del tubulo <strong>di</strong>stale<br />
… Implicazioni cliniche:<br />
La somministrazione <strong>di</strong> FANS inibisce la sintesi <strong>di</strong> PG -> ↓ renina -> ↓ ang II -><br />
↓ aldosterone -> ipoaldosteronismo iporeninemico -> ↓ escrezione <strong>di</strong> K + -> ↑ [K+ ]<br />
plasmatico <strong>di</strong> 0,2 mEq/l nei soggetti sani e <strong>di</strong> 0,6 mEq/l nei pazienti con IR
- Prostaglan<strong>di</strong>ne e ADH:<br />
ADH -> ↑ produzione PG renali -> le PG antagonizzano i suoi effetti idroosmotici<br />
e vascolari<br />
… Implicazioni cliniche: incerte<br />
La somministrazione <strong>di</strong> FANS elimina l’effetto inibitorio delle PG, provocando un<br />
possibile incremento del riassorbimento <strong>di</strong> acqua ADH-me<strong>di</strong>ato ed un aumento<br />
dell’osmolalità urinaria > 200 mosm/kg -> riduzione della concentrazione plasmatica<br />
<strong>di</strong> Na + -> nei soggetti normali ciò determina una <strong>di</strong>minuita secrezione <strong>di</strong> ADH,<br />
mentre ha scarsi effetti in con<strong>di</strong>zioni in cui il rilascio <strong>di</strong> ADH non è soppresso<br />
(marcata deplezione <strong>di</strong> volume, sindrome da inappropriata secrezione <strong>di</strong> ADH)
-Prostaglan<strong>di</strong>ne ed escrezione <strong>di</strong> so<strong>di</strong>o:<br />
Le PG potrebbero aver un effetto natriuretico, attraverso una riduzione del<br />
riassorbimento <strong>di</strong> Na+ a livello dell’ansa ascendente spessa e dei tubuli<br />
collettori. Tale effetto sarebbe minimo allo stato basale, mentre svolgerebbe<br />
un ruolo <strong>di</strong> modulazione negli stati ipovolemici, in cui prevale la ritenzione <strong>di</strong><br />
so<strong>di</strong>o ad opera dell’ang II e NE.<br />
… Implicazioni cliniche:<br />
Un FANS, inibendo la sintesi <strong>di</strong> PG, promuoverebbe un ritenzione <strong>di</strong> so<strong>di</strong>o<br />
riducendo il <strong>GFR</strong> e incrementando il riassorbimento tubulare. Ciò limiterebbe<br />
la risposta alla terapia <strong>di</strong>uretica nei pazienti edematosi.<br />
Le PG prodotte nella midollare potrebbero contribuire a proteggere le<br />
cellule dell’ansa ascendente dall’insulto ischemico in caso <strong>di</strong> ipovolemia.<br />
La midollare normalmente presenta una pO2 molto bassa. Questa ipossia<br />
relativa viene esacerbata quando <strong>di</strong>minuisce la perfusione renale come<br />
nell’ipovolemia. Riducendo il riassorbimento <strong>di</strong> NaCl nell’ansa ascendente, le<br />
PG riducono la loro richiesta energetica, conferendo così una minor<br />
suscettibilità all’ipossia.
CHININE:<br />
- Sede sintesi: tubulo <strong>di</strong>stale e tubuli collettori<br />
Cellule TD e TC: callicreina<br />
Chininogeno (plasma/locale)<br />
Lisil-bra<strong>di</strong>chinina<br />
bra<strong>di</strong>chinina<br />
inattivazione<br />
peptidasi<br />
Chininasi (TP)<br />
Lume tubulare e vasi
-Funzione:<br />
Sono vaso<strong>di</strong>latatori che contribuiscono a minimizzare l’ischemia renale<br />
me<strong>di</strong>ata da ang II e NE negli stati ipovolemici<br />
La loro sede <strong>di</strong> produzione a livello del nefrone <strong>di</strong>stale suggerisce anche che<br />
potrebbero aver un effetto intraluminale sul riassorbimento <strong>di</strong> Na + e H2O nei<br />
tubuli collettori -> Diminuscono il riassorbimento <strong>di</strong> Na+ nella midollare interna<br />
(chiudendo i canali del Na+ nelle membrana luminale) e riducono la capacità <strong>di</strong><br />
ADH <strong>di</strong> aumentare il riassorbimento locale <strong>di</strong> H2O (attraverso la produzione <strong>di</strong><br />
PG)<br />
Ruolo nello sviluppo renale<br />
Hanno probabilmente una scarsa importanza come ormoni circolanti dato che<br />
vengono rapidamente metabolizzate nella circolazione dalle chininasi , una delle<br />
quali è l’enzima <strong>di</strong> conversione dell’angiotensina I.
Epinefrina e NOREPINEFRINA:<br />
- Sede sintesi: SNS, midollare surreni<br />
- Azione: ipovolemia -> ↑ attività simpatica renale (NE):<br />
vasocostrizione -> ↓ RPF per preservare il flusso ematico cerebrale e<br />
coronarico<br />
aumentato riassorbimento <strong>di</strong> so<strong>di</strong>o attraverso tre meccanismi:<br />
1) stimolazione <strong>di</strong>retta (R alfa-1-adrenergici) del trasporto <strong>di</strong> Na a livello dell’ansa<br />
e del TP<br />
2) alterazione dell’emo<strong>di</strong>namica dei capillari peritubulari per un aumento delle R<br />
arteriolari<br />
3) attivazione sistema RAA (R beta-1-adrenergici)<br />
NE incrementa il riassorbimento <strong>di</strong> so<strong>di</strong>o man mano aumenta la PA sistemica,<br />
impedendo così una per<strong>di</strong>ta eccessiva <strong>di</strong> sali da natriuresi da pressione.<br />
I R alfa-2-adrenergici producono un effetto opposto (aumentata escrezione <strong>di</strong><br />
so<strong>di</strong>o e acqua) a livello del TP e TC . Tale effetto sembra me<strong>di</strong>ato dall’attivazione<br />
<strong>di</strong> una proteina G inibitoria che indebolisce la capacità <strong>di</strong> ADH <strong>di</strong> aumentare<br />
l’attività dell’adenilato ciclasi e il conseguente riassorbimento <strong>di</strong> acqua.
DOPAMINA:<br />
- Sede sintesi: TP: L-aminoacido decarbossilasi: L-dopa circolante -> DA<br />
ruolo incerto dell’innervazione dopaminergica<br />
- Recettori DA 1 e 2<br />
- Azione:<br />
↑ NATRIURESI<br />
VASODILATAZIONE<br />
TP: 1) membrana luminale: ↓ attività Na-H antiporto (via c-AMP)<br />
2) membrana basolaterale: ↓ pompa Na-K-ATPasi<br />
TC: 1) ↓ secrezione aldosterone<br />
2) ↓ pompa Na-K ATPasi (PG-me<strong>di</strong>ato)<br />
DA a basse dosi (0,5-3 µg/kg/min): R dopaminergici – me<strong>di</strong>azione PGI<br />
->vaso<strong>di</strong>latazione a. interlobulari, AA, AE -> ↑ FPR con <strong>GFR</strong> costante<br />
DA a dosi maggiori (5 µg/kg/min): R alfa-adrenergici<br />
->vasocostrizione renale
- Ruolo fisiologico: ancora da definire<br />
↑ volemia -> ↑ produzione locale <strong>di</strong> DA -> ↑ natriuresi<br />
… Implicazioni cliniche: cliniche<br />
1) Utilizzo della DA a basse dosi (0,5-3 (0,5 3 microg/kg/min) per incrementare l’output l output<br />
urinario e preservare la funzione renale nei pz oligurici a rischio rischio<br />
<strong>di</strong> NTA post-<br />
ischemica.<br />
Non esiste tuttavia alcuna evidenza <strong>di</strong> un effetto renoprotettivo nei pz a rischio<br />
<strong>di</strong> NTA o con NTA avvenuta. L’uso <strong>di</strong> DA a basse dosi comporta inoltre<br />
potenziali rischi (tachicar<strong>di</strong>a, aritmie, ischemia miocar<strong>di</strong>ca, ischemia intestinale)<br />
2) Uso della DA per mantenere la PA sistemica nei pz ipotesi con sepsi sepsi<br />
Attenzione: in alcuni pz, per meccanismi non chiari, vi è un potenziamento<br />
dell’azione natriuretica con rischio <strong>di</strong> natriuresi e poliuria marcate<br />
3) Alcuni propongono l’uso l uso <strong>di</strong> DA nei pz con edema resistente per potenziare<br />
l’effetto effetto dei <strong>di</strong>uretici<br />
4) Strategie terapeutiche future: agenti selettivi per R DA1 nell’IRA nell IRA<br />
Fenoldopam: agonista R DA 1 relativamente selettivo che incrementa<br />
l’escrezione <strong>di</strong> Na e il RPF nei soggetti sani e ipertesi-> evidenze preliminari in<br />
modelli animali suggeriscono che possa essere utile nell’IRA
PEPTIDE NATRIURETICO ATRIALE:<br />
Azione:<br />
↑ volemia<br />
vaso<strong>di</strong>latazione AA e vasocostrizione AE<br />
↑ p glomerulare capillare<br />
Distensione atriale: ANP<br />
↑ <strong>GFR</strong> (con minori variazioni del FPR)<br />
Inibizione trasporto so<strong>di</strong>co<br />
nei dotti collettori
ENDOTELINA E OSSIDO NITRICO:<br />
Endotelina<br />
vasocostrizione AA e AE<br />
↓ RPF e <strong>GFR</strong><br />
Endotelio<br />
Prostacicline<br />
NO<br />
vaso<strong>di</strong>latazione AA e AE<br />
↑ RPF e <strong>GFR</strong><br />
Acetilcolina
↑ p perfusione renale<br />
iniziale ↑ <strong>GFR</strong><br />
costrizione AA<br />
Cellule app juxtaglomerulare:<br />
ATP/adenosina/trombossano<br />
renina-> ang II -> ↑ Sn dell’AA<br />
↓ p idraulica intraglomerulare<br />
↓ <strong>GFR</strong><br />
In acuto<br />
OSSIDO NITRICO<br />
macula densa<br />
Dopo minuti-ore (adattamento<br />
temporale del FBTG)<br />
↑ riassorbimento <strong>di</strong> Cl (carrier Na+K+2Cl-) ↑ attività nNOS (neuronal<br />
nitric oxide synthase )<br />
NO<br />
Vaso<strong>di</strong>latazione AA<br />
↑<strong>GFR</strong><br />
↓ secrezione renina
Introito salino con la <strong>di</strong>eta<br />
Ipertensione sensibile a NaCl:<br />
soppressione <strong>di</strong> nNOS<br />
Angiotensina II renale<br />
Espressione nNOS<br />
Fase precoce del <strong>di</strong>abete:<br />
↑ nNOS e ↑ NADPH ossidasi, che<br />
riduce la <strong>di</strong>sponibilità <strong>di</strong> NO<br />
pH intracellulare<br />
ACEi, <strong>di</strong>piridamolo,<br />
bloccanti R alfa1,<br />
<strong>di</strong>eta a basso<br />
contenuto <strong>di</strong> so<strong>di</strong>o,<br />
bicarbonato <strong>di</strong> so<strong>di</strong>o:<br />
↑ espressione nNOS
Disfunzione endoteliale<br />
Inibitori circolanti nNOS<br />
↑ età<br />
↓ NO<br />
↓<strong>GFR</strong><br />
Estrogeni<br />
Baylis. Changes in renal hemodynamics and structure in the aging kidney; sexual <strong>di</strong>morphism and the nitric<br />
oxide system. Exp Gerontol 2005 Apr; 40 (4): 271-8.
ENDOTELINA<br />
Cellule endoteliali glomerulari, cellule mesangiali, cellule epiteliali glomerulari e tubulari<br />
Endoteline<br />
Isoforma ET1 Isoforma ET3<br />
Vasocostrizione AA e AE → ↓dose<strong>di</strong>pendente<br />
<strong>di</strong> RPF e <strong>GFR</strong>:<br />
- A basse concentrazioni: riduce l’area<br />
filtrante glomerulare ed il coefficiente <strong>di</strong><br />
filtrazione glomerulare ma aumenta il<br />
flusso urinario, l’escrezione tubulare <strong>di</strong><br />
so<strong>di</strong>o e la clearance osmolare<br />
- A concentrazioni crescenti: ulteriore<br />
riduzione <strong>di</strong> RPF e GRF e ↓ flusso urinario<br />
e clearance osmolare<br />
- A basse concentrazioni: ↑<br />
moderato RPF e <strong>GFR</strong><br />
- A concentrazioni crescenti: ↓<br />
RPF e <strong>GFR</strong>, ↑ marcato del flusso<br />
urinario, dell’escrezione <strong>di</strong> acqua<br />
libera ed elettroliti (per liberazione<br />
<strong>di</strong> NO e PG)
R ET A :<br />
ET1=ET2 < ET3<br />
Vasocostrizione<br />
Proliferazione cellule mesangiali<br />
ENDOTELINA<br />
R ET B:<br />
ET1=ET2=ET3<br />
Azione autocrina e paracrina<br />
Vaso<strong>di</strong>latazione (cellule endoteliali)<br />
Vasocostrizione (cellule muscolari<br />
lisce)<br />
Proliferazione cellule tubulari<br />
Ritenzione tubulare <strong>di</strong> Na +<br />
Liberazione <strong>di</strong> PG e NO
Cellule endoteliali glomerulari, cellule mesangiali, cellule epiteliali glomerulari e tubulari<br />
PGI2<br />
NO<br />
ANP<br />
Eparina<br />
HGF, EGF<br />
Adrenalina<br />
Ang II<br />
Vasopressina<br />
Insulina<br />
Steroi<strong>di</strong><br />
IL1<br />
TGF beta<br />
Endotossine<br />
VEGF<br />
Tacrolimus<br />
Ciclosporina<br />
Ipossia<br />
Osmolarità<br />
Trombina<br />
Glucosio<br />
LDL ossidate<br />
Promoter gene ET 1<br />
Pre-pro-ET mRNA pre-pro-ET pro-ET<br />
ET B<br />
NO<br />
ET 1<br />
ET 1<br />
Cellula muscolare liscia<br />
Rilasciamento<br />
Inibizione apoptosi<br />
ECE (Endothelium<br />
Converting<br />
Enzyme)<br />
ET A ET B<br />
Contrazione
Apoptosi:<br />
-glomeruli<br />
-tubuli<br />
Ischemia Flogosi<br />
-cellule interstizio<br />
Contrazione Chemiotassi<br />
ET 1<br />
Angiogenesi Fibrosi<br />
Proliferazione:<br />
-cellule mesangiali<br />
-cellule tubulari<br />
-cellule endoteliali glomerulari
Angiotensina II e ET 1 come elementi trigger e promotori del danno danno<br />
renale progressivo<br />
↑ gene<br />
angiotensinogeno<br />
ANG II ET 1<br />
R AT 1<br />
TGF beta<br />
Proliferazione fibroblasti<br />
↑ sintesi matrice<br />
FIBROSI<br />
R AT 2<br />
Attivazione NF-kB<br />
R ET A<br />
↑ MCP 1<br />
↑ RANTES<br />
CHEMOATTRAZIONE<br />
INFIAMMAZIONE<br />
↑ gene<br />
pre-pro-endotelina
… Implicazioni cliniche:<br />
- IRA post-ischemica<br />
post ischemica -> danno endotelio-> rilascio <strong>di</strong> endotelina:<br />
→ vasocostrizione renale prolungata che contribuisce a sostenere l’ipoperfusione<br />
e ipofiltrazione<br />
→ liberazione <strong>di</strong> PAF (platelet activating factor) responsabile <strong>di</strong> microtrombosi<br />
vascolare<br />
→ azione mitogena con aumento della matrice mesangiale e rimaneggiamento<br />
strutturale<br />
- Ciclosporina: ↑ endotelina -> ↑ resistenza vascolare renale, ↓ RPF, ↓ <strong>GFR</strong><br />
- Antagonisti recettoriali dell’ET: dell ET: vari stu<strong>di</strong> sperimentali <strong>di</strong>mostrerebbero il ruolo <strong>di</strong><br />
antagonisti recettoriali dell’ET pepti<strong>di</strong>ci e non, selettivi o non, nel rallentare la<br />
progressione del danno renale (ex Bosentan: antagonista recettoriale ET A e ET B )
ADENOSINA<br />
Adenosina intracellulare ATP, AMP, cAMP extracellulari<br />
↑ riassorbimento tubulare <strong>di</strong> NaCl<br />
=> ↑ lavoro <strong>di</strong> trasporto<br />
↑ ipossiemia<br />
Adenosina extracellulare<br />
↑ velocità <strong>di</strong> produzione <strong>di</strong> adenosina<br />
Nefroni corticale superficiale:<br />
vasocostrizione AA ↓rilascio renina<br />
me<strong>di</strong>atore FBTG ↑riassorbimento NaCl TP<br />
↓ <strong>GFR</strong><br />
Nefroni corticale profonda e midollare:<br />
vaso<strong>di</strong>latazione AA<br />
↓ riassorbimento NaCl
UROTENSINA II:<br />
-Sede sintesi: rene (vasi arteriosi, tubuli <strong>di</strong>stali e collettori)<br />
- Azioni:<br />
Ashton. Renal and<br />
vascular actions of<br />
urotensin II. Kidney<br />
Int 2006; 70: 624-629
- La clearance <strong>di</strong> U II sarebbe ≥ Cl creatinina nei soggetti sani<br />
- Azioni a livello renale:<br />
dati scarsi e contrastanti sul ruolo svolto nella regolazione del <strong>GFR</strong> e<br />
dell’escrezione <strong>di</strong> so<strong>di</strong>o e acqua a livello del TD<br />
probabile ruolo fisiopatologico in varie patologie renali; non è ancora chiaro se<br />
svolga un ruolo protettivo o patogenetico:<br />
in pazienti con nefropatia <strong>di</strong>abetica e con ESRD: valori plasmatici e urinari elevati<br />
<strong>di</strong> U II, inversamente correlati all’attività simpatica e al BNP (marker <strong>di</strong> ipertrofia<br />
ventricolare) -> elevati valori plasmatici <strong>di</strong> U II si associerebbero ad una relativa<br />
protezione car<strong>di</strong>ovascolare nei pazienti in ESRD<br />
in pazienti con scompenso car<strong>di</strong>aco cronico senza comorbi<strong>di</strong>tà renale:<br />
concentrazioni plasmatiche <strong>di</strong> U II maggiori rispetto ai controlli e correlate<br />
positivamente con la gravità dello SC e con i livelli <strong>di</strong> BNP ed endotelina 1<br />
ruolo nelle patologie car<strong>di</strong>ovascolari: in modelli sperimentali animali <strong>di</strong> scompenso<br />
car<strong>di</strong>aco, che si associa a ↓ <strong>GFR</strong>, si è visto che U II induce un marcato incremento<br />
del flusso ematico renale e del <strong>GFR</strong> e che tale effetto è me<strong>di</strong>ato dall’ossido nitrico<br />
→ U II potrebbe agire come vaso<strong>di</strong>latatore sui vasi renali
in modelli <strong>di</strong> ratti con ipertensione essenziale: concentrazioni plasmatiche <strong>di</strong> U II<br />
due volte maggiori rispetto ai controlli -> ciò concorderebbe con gli elevati valori<br />
urinari rilevati in in<strong>di</strong>vidui ipertesi. Rimane controverso tuttavia se ciò sia una causa<br />
o un effetto.<br />
strategie terapeutiche future con farmaci agenti sul R UT