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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

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