Analisis de Las Muestras de Orina

Coordinadores:

D a n i e l P i n e d a T e n o r

Á n g e l e s

C a b e z a s M a r t í n e z

G u a d a l u p e R u i z M a r t í n

Editado por LABCAM (Asociación Castellano-Manchega de Análisis Clínicos)

ANÁLISIS DE LAS

MUESTRAS DE ORINA

El Laboratorio Clínico 3

ISBN: 978-84-615-5915-2 Título: El Laboratorio Clínico 3: Análisis de las Muestras de orina. Editor: LABCAM (Asociación Castellano-Manchega de Análisis Clínicos) Distribuye: LABCAM, AEBM, AEFA y SEQC. Copyright 2011 Los editores se reservan todos los derechos. Ninguna parte de esta publicación puede ser reproducida, transmitida en ninguna forma o medio alguno, electrónico o mecánico, incluyendo fotocopias, grabaciones o cualquier sistema de recuperación de almacenaje de información sin autorización por escrito de los editores.

Coordinadores

Daniel Pineda Tenor

Ángeles Cabezas Martínez

Guadalupe Ruiz Martín

Autores

Virginia Adamoli Vidal

Carolina Andrés Fernández

Andrea Agarrado Roldan

Miriam Alonso Diñeiro

David Antón Martínez

Alicia Beteta López

Sonia Bocharan Ocaña

Elena Buces González

Ángeles Cabezas Martínez

Julián Carretero Gómez

Eva Casado Valentinetti

Belén Colino Galián

Beatriz Del Río Merchán

María del Sagrario Díaz Merino

Maria Esteso Perona

Ainoha García Claver

Carmen García del Castillo

Silvia García Segovia

María Teresa Gil Ruiz

Simón Gómez-Biedma Gutiérrez

Montserrat Guerri Cebollada

Gracia Hernández Poveda

Oscar Herráez Carrera

Herminio López-Escribano

Pilar Megía Galiano

María del Monte Jarabo Bueno

Juan Ángel Jiménez García

Emilio José Laserna Mendieta

Gabriel López de la Osa

Soledad Martínez Huedo

Vanesa Martínez Madrid

María Jesús Maza Castillo

Laura Moreno Parrado

Mª Consuelo Olmeda Herreros

Rocio Palma Fernández

Daniel Pineda Tenor

José Antonio Piqueras Argüello

Aurelio Pons Castillo

Raquel Ramos Corral

Juan Antonio Recio Montealegre

Laura Rincón de Pablo

Laura Rodelgo Jiménez

Guadalupe Ruiz Martín

Miriam Sagredo Del Río

Alberto Sánchez Solla

Alfonso Santa María Sánchez

Irene Sanz Lobo

Sandra Serrano Martínez

Esther Simarro Rueda Francisco Javier Simón Lucas

Jesús Timón Zapata

Laura Trapero Mendoza

Noelia Trapiella Pereiro

Lorena Vega Prado

Fidel Velasco Peña

Ana María Velasco Romero

Joaquín Vera Hernández

El Laboratorio Clínico III: Análisis de las Muestras de Orina

Prologo y Agradecimientos

Como presidenta de LABCAM, una vez más me siento enormemente orgullosa de prologar un extraordinario nuevo trabajo del Grupo de Trabajo Aclaramiento de LABCAM.

Se trata de una magna obra realizada por más de 50 profesionales del Laboratorio Clínico de Castilla La Mancha, todos ellos compañeros de los laboratorios públicos de los hospitales del SESCAM.

La idea del trabajo surgió hace varios años y el objetivo era hacer un compendio con todos los abordajes posibles del análisis de la orina, en distintos especímenes (de una micción o de 24 horas), diferentes técnicas analíticas (tira de orina, HPLC, Gases-Masas), variado interés clínico (diagnóstico, pronóstico...etc), … etc. Y en todas sus fases: preanalítica, analítica y postanalítica.

Lo que parecía inabordable por su gran magnitud y dificultad para coordinar tantos autores, afortunadamente ha visto la luz gracias al inmenso y magnífico trabajo de edición de los doctores Daniel Pineda y Ángeles Cabezas, cuya brillantez es justo reconocer en este prólogo.

Y lo más importante, ha sido una auténtica sinfonía multidisciplinar a la que han contribuido especialistas de los Laboratorios Clínicos de los hospitales de Albacete, Almansa, Villarrobledo, Hellín, Ciudad Real, Mancha Centro, Tomelloso, Manzanares, Valdepeñas, Cuenca, Guadalajara, Toledo, Hospital Nacional de Parapléjicos y el de Talavera. Todo un recital de conocimiento y rigor científico.

Considero un privilegio haber contribuido en la coordinación de este trabajo y un inmenso honor que me hayan pedido prologar un nuevo trabajo realizado en el seno de LABCAM, pero sin duda, lo que más valoro, es contar con su amistad, la de todos los autores.

Una vez más, de todo corazón, enhorabuena… y gracias.

Guadalupe Ruiz Martín Presidenta de LABCAM

Toledo, octubre de 2011


Índice 1.- Histología del tracto urinario. Formación de la orina. Regulación de la fisiología renal …………………………… 5

David Antón Martínez, Virginia Adamoli Vidal, Carolina Andrés Fernández, Laura Moreno Parrado.

2.- Preanalítica de las muestras de orina …………………………………………………………………………………. 39 Raquel Ramos Corral, Guadalupe Ruiz Martín, Sandra Serrano Martínez.

3.- Análisis físico-químico de la orina de una micción …………………………………………………………………… 55 Joaquín Vera Hernández, Simón Gómez-Biedma Gutiérrez, Mª Consuelo Olmeda Herreros.

4.- Estudio de los elementos formes de la orina …………………………………………………………………………. 90

Juan Ángel Jiménez García, Francisco Javier Simón Lucas, Guadalupe Ruiz Martín. 5.- Estudio diferencial de la proteinuria. Microalbuminuria. Proteinogramas. Inmunofijaciones…………………… 119

José Antonio Piqueras Argüello, Belén Colino Galián, María Jesús Maza Castillo. 6.- Litiasis Renal. Estudio metabólico. Técnicas de análisis de cálculos urinarios………………………………….. 129

Sandra Serrano Martínez, Vanesa Martínez Madrid. 7.- Determinaciones urgentes en orina. Tóxicos en orina. Implicaciones legales…………………………………… 159

Beatriz Del Río Merchán, Silvia García Segovia, Oscar Herráez Carrera, María del Monte Jarabo Bueno, Miriam Sagredo Del Río.

8.- Función renal. Aclaramiento de creatinina y fórmulas de estimación del filtrado glomerular…………………... 189

Andrea Agarrado Roldan, Sonia Bocharan Ocaña, Elena Buces González, Laura Rincón de Pablo. 9.- Detección urinaria de enfermedades metabólicas hereditarias……………………………………………………. 203

Ángeles Cabezas Martínez, Julián Carretero Gómez, Raquel Ramos Corral, Daniel Pineda Tenor. 10.- Porfirias……………………………………………………………………………………………………………….… 226

Daniel Pineda Tenor, Ángeles Cabezas Martínez, Julián Carretero Gómez, Emilio José Laserna Mendieta, Jesús Timón Zapata.

11.- Marcadores tumorales en orina: ácido 5-hidroxiindolacético, catecolaminas y sus metabolitos……………... 239 Aurelio Pons Castillo, Gracia Hernández Poveda, Maria Esteso Perona, Esther Simarro.

12.- Equilibrio hidroeléctrico y trastornos osmóticos……………………………………………………………………. 259 Alberto Sánchez Solla, María del Sagrario Díaz Merino.

13.- Metabolismo de los hidratos de carbono…………………………………………………………………………… 273

Eva Casado Valentinetti, Montserrat Guerri Cebollada, Fidel Velasco Peña, Carmen García del Castillo, Pilar Megía Galiano.

14.- Elementos traza en orina……………………………………………………………………………………………... 286

Laura Rodelgo Jiménez, Ainoha García Claver, Juan Antonio Recio Montealegre. 15.- Determinaciones hormonales en orina: cortisol, hidroxi y cetoesteroides y β-HCG …………………………... 313

Emilio José Laserna Mendieta, Rocío Palma Fernández, Jesús Timón Zapata, Daniel Pineda Tenor. 16.- Marcadores de remodelado óseo……………………………………………………………………………………. 330

Ana María Velasco Romero, Herminio López-Escribano, Noelia Trapiella Pereiro, Miriam Alonso Diñeiro, Irene Sanz Lobo.

17.- Determinaciones microbiológicas en orina…………………………………………………………………………. 341

Lorena Vega Prado, Alicia Beteta López, Soledad Martínez Huedo, María Teresa Gil Ruiz. 18.- Determinaciones en orina de uso limitado y pruebas obsoletas…………………………………………………. 349

Laura Trapero Mendoza, Alfonso Santa María Sánchez, Gabriel López de la Osa.


5

1.- Histología del tracto urinario

1.1.- Introducción

La mayor parte de las sustancias de desecho que producen las células se vierten en la sangre y se eliminan en la

orina. La orina se produce en los riñones, a través de 1 a 2 millones de pequeñas estructuras llamadas túbulos

uriníferos. A medida que se produce sigue su trayecto por las vías excretoras del riñón, que son los cálices

menores, cálices mayores y pelvis renal. Ambos riñones, derecho e izquierdo, a través de sus respectivos

uréteres, drenan la orina en la vejiga (Figura 1). Aquí la orina se acumula, hasta que por el reflejo de micción sale

al exterior por la uretra. La uretra femenina es más corta que la uretra masculina, razón por la cual una infección

del tracto urinario inferior, en el hombre produce uretritis o cistitis y en la mujer produce directamente cistitis.

Figura 1.- Sistema Urinario. 1.2.- Riñón

El riñón es un órgano con forma de habichuela (Figura 2). Tiene unas dimensiones de 10 x 5 x 3 cm y está

rodeado exteriormente por una cápsula. Se localiza en el retroperitoneo con su concavidad orientada hacia la

columna lumbar.

En un corte sagital se observa que el parénquima renal se divide en corteza y médula. En la corteza, que mide

aproximadamente 1 cm de grosor, se encuentran los corpúsculos renales, unas estructuras milimétricas

Histología del Tracto Urinario. Formación de la Orina. Regulación de la Fisiología Renal.

Tema 1

David Antón Martínez, Virginia Adamoli Vidal, Carolina Andrés Fernández, Laura Moreno Parrado.

Tema 1. Histología del Tracto Urinario. Formación de la Orina. Regulación de la Fisiología Renal

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vasculares que se observan macroscópicamente como puntos rosados. Estos vasos forman parte de la nefrona,

unidad funcional del riñón, que a su vez corresponde a parte del túbulo urinífero, unidad histológica.

En la médula se observan las pirámides renales o pirámides de Malpighi, cuyas bases se orientan hacia la corteza

y los vértices hacia el hilio renal. Las pirámides se hallan separadas por las columnas de Bertin y desde las bases

de las pirámides se proyectan hacia la corteza una serie de delgadas estriaciones, los rayos medulares. Cada

pirámide con las columnas que la rodean conforma un lóbulo renal, que a su vez esta constituido por lobulillos: un

rayo con la corteza que lo rodea y la porción de médula que subyace al rayo.

Figura 2.- Estructura del riñón.

1.3.- Histología de las vías urinarias

Las vías urinarias están constituidas por los túbulos uriníferos que a su vez se componen de la nefrona y el tubo

colector. Desde el tubo colector la orina drena a través de una papila a los cálices menores, siguiendo su recorrido

por los cálices mayores, pelvis renal, uréter, vejiga y uretra.

1.3.1.- Nefrona

Es un tubo de 32 a 50 mm de longitud plegado en gran parte, que en un extremo está asociado a un glomérulo

vascular de capilares sanguíneos y en el otro extremo está unido al tubo colector.

Los vasos capilares del glomérulo se encuentran rodeados íntimamente por la cápsula de Bowman que se

compone de dos hojas; hoja visceral, en contacto con los capilares y hoja parietal. Entre ellas se encuentra el

espacio urinario de Bowman, donde drena el primer producto de la formación de la orina, el ultrafiltrado (Figura 3).


7

Figura 3.- Estructura del Corpúsculo de Malpighi, constituido por el glomérulo y la cápsula de Bowman.

Los vasos poseen un endotelio fenestrado. Entre el endotelio y la hoja visceral de la cápsula de Bowman se halla

la lámina basal glomerular, compuesta por la lámina basal del endotelio, una zona densa rica en colágeno IV y

glicosaminoglicanos, y la lámina basal de la hoja visceral. Ambas láminas basales son muy ricas en fibronectina y

laminina, mediante las cuales se unen a la zona densa.

La hoja visceral es una capa simple de células epiteliales planas llamadas podocitos que tienen un cuerpo en

donde alojan el núcleo y múltiples prolongaciones de varios órdenes, los pedicelos. Estos pedicelos se hallan

separados entre sí por hendiduras de filtración muy estrechas (Figura 4). En la cara interna de la membrana de

los pedicelos, la proteína nefrina, en relación con una proteína CD2AP de transmembrana, hacen de diafragma

entre los pedicelos disminuyendo el espacio de las hendiduras de filtración. En conjunto, este diafragma está

controlado por el citoesqueleto de los pedicelos de los podocitos (Figura 5).

Lámina basal glomerular

Endotelio fenestrado

Pedicelo

Hendidura de filtración

Podocito

Figura 4.- Estructura de los vasos sanguíneos glomerulares.


8

Lámina basal glomerular

Nefrina

CD2AP

Figura 5.- Barrera de filtración del glomérulo renal.

Los podocitos producen y renuevan su lámina basal, de la misma forma que las células endoteliales lo hacen con

la suya. Ambas láminas basales forman una unidad repleta de moléculas polianiónicas que determinan la

permeabilidad en el ultrafiltrado del plasma.

La hoja parietal de la cápsula de Bowman también está constituida por una capa de epitelio plano simple.

La cápsula de Bowman se continúa con el túbulo contorneado proximal, de manera que el espacio urinario se

comunica hacia la luz de dicho tubo. El túbulo contorneado proximal esta formado por epitelio cúbico simple de

células cuyos bordes apicales presentan numerosas microvellosidades (ribete en cepillo). Además, las caras

laterales de las células presentan pliegues interdigitados de sus membranas citoplasmáticas. El túbulo

contorneado proximal se localiza en la zona cortical del riñón desde donde establece un trayecto recto hacia la

zona de las pirámides medulares. Este segmento se denomina parte recta. A continuación el tubo realiza una

vuelta en asa que está localizada a nivel de los vértices de las pirámides y que se denomina asa de Henle.

El asa de Henle tiene una porción delgada descendente, en la vuelta y en la porción ascendente que varía de

longitud entre las nefronas cortas y largas (también llamadas nefronas corticales y yuxtamedulares

respectivamente). Además el asa de Henle tiene una porción gruesa en su parte final ascendente. El tramo

delgado del asa de Henle tiene un epitelio plano simple mientras que la parte gruesa tiene un epitelio cúbico

simple.

Su trayecto se dirige a través de la pirámide renal a la zona cortical donde comienza un nuevo segmento, el túbulo

contorneado distal, que posee un epitelio cúbico simple. Este segmento del túbulo urinífero se localiza en los

alrededores de los glomérulos.

Como se ha descrito, la histología difiere en cada segmento del túbulo urinífero (Figura 6).


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Figura 6.- Tipos celulares de los distintos segmentos del túbulo urinífero.

El túbulo contorneado distal tiene un pequeño segmento que se relaciona con el polo vascular del glomérulo

donde entran y salen las arteriolas aferente y eferente del glomérulo. Este segmento constituye la mácula densa,

en íntimo contacto con las células yuxtaglomerulares de la pared media de los vasos arteriolares. Este complejo,

denominado complejo o aparato yuxtaglomerular (Figura 7), relaciona la mácula densa con las células

yuxtaglomerulares y el mesangio extraglomerular en un mecanismo de regulación de la presión arterial conocido

como sistema renina-angiotensina-aldosterona.

El epitelio del túbulo contorneado distal que se corresponde con la mácula densa es cilíndrico simple.

En el túbulo contorneado distal, finaliza la nefrona, así como también los derivados del blastema metanéfrico,

esbozo embrionario del mesodermo intermedio que da origen al riñón.


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Figura 7.- Complejo yuxtaglomerular.

1.3.2.- Tubo colector

El túbulo contorneado distal se ensambla con la otra parte del túbulo urinífero, el tubo colector.

El tubo colector tiene un epitelio cúbico simple, con células claras (principales) y células oscuras (intercalares). Los

límites laterales de las células se ven nítidos. Las células principales poseen un cilio central en su borde apical y

las intercalares poseen vesículas en su cara apical. El diámetro del tubo va aumentando conforme se acerca en su

trayecto a los vértices de las pirámides, para drenar la orina en los cálices menores como conductos de Bellini.

1.3.3.- Sistema de excreción y tracto urinario inferior

Los conductos colectores de Bellini que llegan a cada vértice de las pirámides desembocan a través de una papila

en los cálices menores. La cara calicial de estas desembocaduras se denomina por su aspecto, área cribosa

(Figura 8).


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Figura 8.- Área cribosa vista al microscopio electrónico y óptico.

Los cálices menores, así como los cálices mayores, pelvis renal, uréteres, vejiga y la uretra (con excepción de su

porción terminal, el meato), están revestidos por urotelio.

El urotelio es una forma especial de epitelio que en la pelvis tiene de dos a tres capas de células, en los uréteres

tiene de tres a cinco capas y en la vejiga tiene de tres a siete capas de grosor. El urotelio se une a la lámina propia

por medio de una membrana basal bien desarrollada. Las células de la capa más profunda o basal son pequeñas

y su forma es cilíndrica cuando el órgano está contraído y aplanada cuando éste se estira. El urotelio está cubierto

en la superficie por las células en sombrilla que contienen placas en la membrana apical de proteínas específicas,

las uroplaquinas (Figura 9).

Figura 9.- Estructura del urotelio.

En condiciones normales, se descaman espontáneamente en la orina grupos de células uroteliales que mantienen

sus características y polaridad nuclear, y entre las que se pueden distinguir por su mayor tamaño y su forma

irregular, las células en sombrilla.


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El área posterior y basal de la vejiga, delimitada por la desembocadura de ambos uréteres y el inicio de la uretra

se denomina trígono vesical. En las mujeres, el trígono está tapizado por epitelio plano estratificado (escamoso)

rico en glucógeno. Este epitelio tiene gran parecido con el de la vagina y el cérvix. En la orina se descaman gran

cantidad de células escamosas cuya procedencia es indistinguible. Su número varía con el estímulo estrogénico, y

la presencia de glucógeno citoplasmático depende del estímulo progestacional.

Finalmente, el meato urinario está tapizado por epitelio plano estratificado no queratinizado.

1.4.- Circulación sanguínea renal

La arteria renal se divide en las arterias interlobulares, las que a su vez dan origen a las arterias arciformes. Éstas

recorren la unión cortico-medular dando nacimiento a varias arterias interlobulillares a lo largo de su recorrido por

las bases de las pirámides.

Las arterias interlobulillares atraviesan el grosor de la corteza, algunas terminan en la cápsula del riñón, donde

originan un plexo. Pero las ramas más importantes de las arterias interlobulillares son las arteriolas aferentes que

ingresan al corpúsculo renal y emiten los capilares fenestrados del glomérulo renal. Estos capilares se asocian con

la hoja visceral de la cápsula de Bowman y confluyen en la arteriola eferente, que sale del corpúsculo renal y

genera una segunda red de capilares sanguíneos que irrigan el sistema tubular de las nefronas y los tubos

colectores.

La pared, la distribución y el diámetro de los capilares que nacen de las arteriolas eferentes varían con la

ubicación de los corpúsculos renales. Así, los capilares que nacen de las arteriolas eferentes de los corpúsculos

renales corticales (nefronas cortas) son fenestrados, de diámetro pequeño, e irrigan a los componentes de las

nefronas cortas y largas que residen en la corteza renal. En cambio los capilares que nacen de la arteriola

eferente de los corpúsculos renales yuxtamedulares (nefronas largas) son continuos, de diámetro algo mayor que

los capilares normales, y atraviesan la médula en línea recta hacia el hilio, por lo cual se llaman vasos rectos

descendentes. A diferentes alturas de la médula, estos vasos se doblan en U, su endotelio se hace fenestrado,

aumentan de diámetro y corren en línea recta hacia la corteza renal, por lo cual adquieren el nombre de vasos

rectos ascendentes.

Estos vasos forman horquillas que transcurren al lado de las asas de Henle y de los tubos colectores. Este

trayecto permite que participen en la reabsorción tubular que es su función principal en el mecanismo de

formación de orina (Figura 10).

Los vasos rectos ascendentes desembocan en las venas interlobulillares, las cuales son tributarias de las venas

arciformes. A éstas les suceden venas cada vez más grandes, hasta que se forma a nivel del hilio la vena renal

que desemboca en la vena cava inferior (Figura 11).


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Figura 10.- Disposición de los vasos sanguíneos alrededor del túbulo urinífero.

Figura 11.- Circulación sanguínea renal.


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2.- Fisiología renal

2.1.- Introducción

Las funciones fundamentales de los riñones son el mantenimiento del equilibrio hidroelectrolítico y ácido-básico,

además de la eliminación de productos de desecho del cuerpo. Todo esto se consigue en la nefrona mediante dos

procesos consecutivos, la filtración glomerular y el transporte tubular (reabsorción y secreción) con la formación

de la orina. El riñón también tiene funciones endocrinas, como son la síntesis de renina, eritropoyetina, quininas,

prostaglandinas y del metabolito activo de la vitamina D.

2.2.- Flujo sanguíneo renal

Los riñones son órganos muy vascularizados. En condiciones normales, reciben alrededor del 20% del gasto

cardíaco, lo que representa para un adulto 1000-1200 mL/min. La distribución intrarrenal del flujo sanguíneo no es

uniforme; el flujo cortical representa el 75-90% del flujo sanguíneo, el flujo medular sólo el 25-10% y la papila renal

es una zona escasamente irrigada recibiendo únicamente el 1%.

El riñón posee la capacidad de mantener el flujo sanguíneo renal (FSR) frente a variaciones de la presión arterial

media (PAM) mediante fenómenos de autorregulación, propiedad intrínseca de los vasos renales independiente de

mecanismos neurógenos o humorales. Esta capacidad de mantenimiento del FSR es indispensable para que se

produzca una filtración glomerular adecuada.

El FSR viene definido por la siguiente ecuación:

Donde Δp es la diferencia de presión entre arterias y venas renales, y R es la resistencia de los vasos renales. Por

lo tanto el ajuste del FSR se consigue modificando la resistencia de las arteriolas aferentes, eferentes o ambas.

2.3. Filtración glomerular

Es el proceso que se produce en el glomérulo renal por el que se obtiene un filtrado libre de macromoléculas

denominado ultrafiltrado.

El plasma pasa de los capilares glomerulares al espacio de Bowman a través de tres capas que actúan como

filtros selectivos. La primera barrera de filtración son los capilares fenestrados, sus poros permiten el paso de

cualquier molécula plasmática, pero impiden pasar a los elementos celulares (hematíes, leucocitos o plaquetas).

La segunda barrera la constituye la lámina basal glomerular, capa de glucoproteinas situada inmediatamente por

el exterior del endotelio capilar que posee abundantes cargas negativas. El filtrado pasa posteriormente a través

de la hoja visceral de la cápsula glomerular, encontrándose la tercera barrera de filtración, el diafragma de rendija,

situado entre los pedicelos de la capa de podocitos que envuelven a los capilares glomerulares.

Todos los solutos plasmáticos disueltos pasan fácilmente las tres barreras, sin embargo la mayoría de las

proteínas plasmáticas son excluidas del filtrado debido a su gran tamaño y sus cargas netas negativas. Hasta

hace poco se creía que la membrana basal glomerular era el filtro primario que excluía a las proteínas del filtrado,

sin embargo actualmente se considera que el diafragma de rendija es la barrera principal para el paso de las

proteínas plasmáticas al filtrado, pues mutaciones en las proteínas del diafragma producen proteinuria.

FSR=Δp/R


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La concentración total de solutos del filtrado es prácticamente la misma que la del plasma, por lo que el

ultrafiltrado es isosmótico con el plasma. Normalmente en el filtrado entra una pequeña cantidad de albúmina,

aunque la mayoría se reabsorbe en el túbulo proximal, eliminándose menos del 1% de la cantidad filtrada.

La filtración glomerular (FG) se produce por la interacción de fuerzas físicas, denominadas Fuerzas de Starling. El

volumen de filtrado glomerular viene determinado por la diferencia entre la presión hidrostática y coloidosmótica

transcapilares y por el coeficiente de ultrafiltración.

La presión hidrostática transcapilar (ΔP) es la diferencia entre la presión hidrostática en el interior del capilar

glomerular (PCG) y la del espacio de Bowman (PEB), que favorece la FG.

La presión coloidosmótica transcapilar (Δπ) es la diferencia entre la presión coloidosmótica dentro del capilar

glomerular (πCG) y la del espacio de Bowman (πEB), que se opone a la FG. Como el líquido tubular no contiene

apenas proteínas se considera que no existe presión coloidosmótica en el espacio de Bowman y por lo tanto πEB =

0.

La diferencia de presiones transcapilares o presión neta de ultrafiltración (PUF) es la fuerza física neta que produce

el transporte de agua y de solutos a través de la membrana glomerular. Viene definida por la ecuación:

Se obtiene una presión neta de ultrafiltración de sólo 10-15 mmHg en el extremo aferente. A lo largo del capilar

glomerular, PCG se mantiene constante, y πCG va aumentando por la falta de filtración de proteínas y el aumento

del líquido filtrado. PUF disminuye y cesa cuando PCG = PEB + πCG (PUF = 0 mmHg en el extremo eferente).

La FG también depende del coeficiente de ultrafiltración glomerular (Kf), cuyo valor depende del área capilar total

disponible para la filtración y de la permeabilidad hídrica de dicho área, siendo esta última muy elevada. Es un

valor constante y se expresa en mL/min.mmHg, siendo en condiciones normales 12,5 mL/min.mmHg. Estas

características de los capilares (superficie y permeabilidad) le permiten un elevado volumen de filtrado a pesar de

la poca presión neta de filtración.

Así, la FG es el resultado de la PUF ejercida sobre una superficie que posee unas características intrínsecas

definidas por el coeficiente Kf:

La FG es el volumen de filtrado que producen ambos riñones por minuto. En el hombre, en condiciones normales,

el filtrado glomerular es de 120 mL/min/1,73m2 de superficie corporal y representa el 20% del flujo plasmático

renal (FPR).

2.4.- Mecanismos de transporte en los túbulos renales

La reabsorción y secreción de agua y solutos por los diferentes segmentos del túbulo renal, se produce por

mecanismos de transporte entre la luz tubular y los capilares peritubulares.

Los túbulos renales están constituidos por epitelios muy diferenciados cuya morfología y funciones varían a lo

largo de la nefrona. Están formados por monocapas celulares conectadas entre sus membranas laterales por una

PUF = (PCG – PEB) – πCG

FG = PUF x Kf


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región especializada, unión hermética u ocluyente, que forma una barrera oclusiva que separa el interior del túbulo

de los espacios intersticiales y divide la membrana celular en 2 dominios:

• Membrana apical o luminal: orientada hacia la luz del túbulo

• Membrana basolateral: situada en la parte posterior celular en contacto con el intersticio.

La distribución asimétrica de proteínas de membrana que intervienen en el transporte entre ambas membranas

permite el desplazamiento direccional de líquido y solutos por parte de la nefrona.

2.4.1.- Transporte de solutos por epitelios

Se conocen dos tipos de transporte epitelial:

Transporte celular: desplazamiento de líquido y solutos de forma seriada a través de la membranas apical y

basolateral mediado por transportadores, conductos o bombas.

Transporte paracelular: desplazamiento de líquido y solutos entre uniones ocluyentes (no siempre herméticas).

Se denomina epitelio permeable a las capas de células epiteliales que permiten este transporte y epitelios

ocluyentes o impermeables a los epitelios que poseen uniones herméticas eficaces. Los epitelios permeables

están diseñados para la reabsorción de gran cantidad de líquido, mientras que los ocluyentes permiten un control

y regulación del transporte más estrecho.

2.4.2.- Transporte por membrana

Para el desplazamiento de agua y de solutos hidrosolubles se necesitan proteínas integrales de membrana que

incluyen conductos (canales, bombas y transportadores), pues las membranas celulares contienen lípidos que los

repelen. Según el tipo celular poseen distintas combinaciones de proteínas para sus funciones de transporte.

Transporte activo: se efectúa contra gradiente de concentraciones o de potenciales eléctricos (gradiente

electroquímico), y necesita energía metabólica generada por la hidrólisis de ATP. Las proteínas que intervienen

son bombas ATPasas. Este transporte es electrógeno, crea una distribución asimétrica de cargas electrostáticas a

ambos lados de la membrana, generando un potencial de membrana.

En el transporte activo primario, la energía se utiliza directamente para el transporte acumulativo de un ión (Na+,

Ca2+ o H+) fuera de la célula (bombas ATPasa Na+-K+, ATPasa Ca2+ y ATPasa H+). No se han descrito bombas

transportadoras de aniones.

En el transporte activo secundario, la energía potencial almacenada en el gradiente de concentración de un ión es

usado para facilitar el transporte de otros solutos (por ejemplo, cotransporte Na+/glucosa) o el intercambio de un

soluto por otro (contratransporte, como el intercambiador renal Na+-H+). Excepto para el Na+, el Ca2+ y el H+, los

demás transportes son siempre activos secundarios.

Transporte pasivo: es cuando se produce a favor de un gradiente electroquímico y sin consumo energético,

como el transporte de solutos a través de conductos formados por proteínas de membrana (canales) por difusión

simple. De este tipo son los conductos de agua (acuaporinas), los de potasio, sodio epiteliales y cloro. Otro tipo de

transporte pasivo es la difusión facilitada (transportadores), como los transportadores de hexosas GLUT (Figura 12).


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GLUT 2SGLT 2

Na+

K+

Glucosa Na+

Glucosa

LiquidoIntersticial

LuzTubular

Célula tubularproximal inicial

GLUT 1SGLT 1

Na+

K+

Glucosa 2 Na+

Glucosa

LiquidoIntersticial

LuzTubular

Célula tubularproximal terminal

ATP

ATP

Figura 12.- Transporte de glucosa por difusión facilitada en el túbulo proximal.

2.5.- Fisiología tubular

Cada región tubular posee características diferentes y funciones especializadas que permiten el transporte

selectivo de solutos y agua. El ultrafiltrado glomerular, mediante procesos de reabsorción y secreción a lo largo de

la nefrona, se modifica hasta formar la orina. Es importante conocer los principales mecanismos tubulares de

transporte de agua y solutos para entender la regulación hormonal de los riñones.

El transporte de agua se realiza siempre de forma pasiva por ósmosis, por lo que se debe generar un gradiente de

concentración entre el líquido tubular y la sangre.

La reabsorción es el regreso de las moléculas filtradas desde los túbulos a la sangre. Para algunas sustancias

cuyo transporte se realiza a través de proteínas transportadoras o para aquellas cuyo transporte depende de un

gradiente, la capacidad de reabsorción es limitada. Cada proteína transportadora tiene una capacidad máxima de

reabsorción tubular o Tm (se expresa en mg/min), mientras que las sustancias que se transportan debido a un

gradiente presentan un límite tiempo-gradiente y dependen del gradiente máximo que puede establecerse a través

de la pared tubular. La glucosa, los aminoácidos y el bicarbonato, en condiciones fisiológicas son reabsorbidos

casi en su totalidad. El agua y la mayor parte de los iones presentes en el ultrafiltrado glomerular (sodio, cloro,

potasio, calcio, fósforo y magnesio), también se reabsorben en su mayor parte, para mantener constante el

volumen y la composición del medio extracelular. Otras sustancias como la urea se reabsorben parcialmente y

aparecen en la orina en cantidades variables.

La secreción tubular es la eliminación de sustancias desde los capilares hacia el interior de la luz tubular, como

sucede con diversos ácidos y bases orgánicos. Además, es una vía de eliminación eficaz para las sustancias

extrañas al organismo.


18

La excreción es la eliminación de sustancias por la orina, siendo solamente un pequeño porcentaje de la cantidad

filtrada lo que se elimina por la orina. Indica el resultado neto de las tasas respectivas de reabsorción y secreción

tubulares de una sustancia.

En el riñón se producen alrededor de 180 litros de ultrafiltrado glomerular al día, pero los riñones excretan

normalmente 1 o 2 litros de orina cada 24 horas, es decir, el 99% del filtrado regresa al sistema vascular para

mantener el volumen y la presión sanguíneos y el 1% restante se excreta por la orina. La pérdida de agua

obligatoria es de 400 mL, que es el volumen de orina mínimo necesario al día para eliminar los desechos

metabólicos producidos por el cuerpo.

2.5.1.- Túbulo contorneado proximal

La membrana apical de las células del epitelio cúbico que lo revisten tiene numerosas microvellosidades que

aumentan el área de superficie de reabsorción. Es un epitelio permeable que utiliza transportes celulares y

paracelulares.

El túbulo proximal reabsorbe alrededor del 60% del ultrafiltrado glomerular, aunque de modo no uniforme. Se

encarga de la reabsorción del 65 % del cloruro de sodio y agua filtrados; y del 90% del bicarbonato y otros

nutrientes críticos filtrados como la glucosa y los aminoácidos (Figuras 13 y 14).

Na+

Glucosa

Na+

Aminoácidos

Na+

Fosfato, lactato o citrato

Na+

H+

ATPNa+

K+

Glucosa

Aminoácido

HCO3

Fosfato, lactato o citrato

Figura 13.- Célula de la porción inicial del túbulo proximal.


19

ATP

Na+

K+Na+

Cl-

H+

Formato-

Na+ Cl-

Cl-

K+

Cl-

K+

Figura 14.- Células de la porción terminal del túbulo proximal.

Los cambios más importantes en la composición del líquido tubular se producen en el primer segmento del túbulo

proximal. En el interior de la célula epitelial del túbulo la concentración de sodio es más baja que en el plasma y el

líquido tubular (que son iguales), esto es debido a la baja permeabilidad de la membrana al sodio y a su transporte

activo hacia el exterior de la célula por las bombas ATPasa Na+-K+ situadas en la membrana basolateral. Su

funcionamiento crea un gradiente de concentración que favorece la entrada de sodio al interior de la célula a

través de la membrana apical por difusión simple (acoplada generalmente al transporte de otros solutos) desde el

líquido tubular. La salida continua de sodio hacia el líquido intersticial produce una diferencia de potencial a través

de la pared del túbulo, siendo la luz el polo negativo. Este gradiente eléctrico favorece la difusión de cloruro hacia

el líquido intersticial. La acumulación de NaCl aumenta la osmolalidad y la presión osmótica del líquido intersticial

que rodea a las células epiteliales, creándose un gradiente osmótico entre el líquido tubular y el líquido intersticial.

Debido a que el epitelio del túbulo proximal es permeable, el agua se mueve por ósmosis desde el líquido tubular

hasta el espacio intercelular lateral. Además, como en los capilares peritubulares la presión hidrostática es baja y

la coloidosmótica elevada tras la filtración glomerular, el agua y el cloruro de sodio reabsorbido en el espacio

intercelular se desplazan pasivamente al interior de los capilares peritubulares, regresando así a la sangre.

También se reabsorbe agua por la vía celular, a través de acuaporinas que se encuentran en las membranas

apical y basolateral.

El transporte celular de muchos solutos en esta región está acoplado al gradiente de concentración de sodio

generado por la bomba basolateral ATPasa Na+-K+, manteniendo bajas las concentraciones intracelulares de

sodio. Es un transporte activo secundario.

En el túbulo proximal se recupera el bicarbonato por un mecanismo que depende de las anhidrasas carbónicas

(Figura 15). El bicarbonato filtrado es primero ajustado por protones del líquido tubular, generando ácido

carbónico, que es metabolizado por la anhidrasa carbónica de la membrana apical, hasta agua y CO2. El dióxido

de carbono disuelto es hidratado por una anhidrasa carbónica citoplasmática generando acido carbónico que se

disocia en protones libres y aniones bicarbonato. El bicarbonato sale de la célula por el cotransportador


20

basolateral Na/HCO3-. Este proceso es saturable, por lo que cuando se exceden los límites fisiológicos de

bicarbonato, éste se puede excretar.

HCO3-

HCO3-

Na+

Na+

HCO3- + H+ H2CO3

H+

H2CO3

H2O + CO2

H2O + CO2

AC

AC

Na+

Na+

Sangre

Lumen

Figura 15.- Mecanismo de recuperación de bicarbonato en el túbulo proximal.

El cloruro casi no se reabsorbe en el primer segmento del túbulo proximal, su incremento se opone y equilibra la

eliminación del anión bicarbonato desde el líquido tubular. Más adelante, cuando se eleva su concentración

intratubular se inicia la reabsorción de cloruro. La salida del Cl– al espacio peritubular se efectúa por simple

difusión pasiva o acoplada a la del potasio (cotransporte Cl-K+ en la membrana basolateral). En el túbulo

contorneado proximal se reabsorbe también el 60- 70% del K+ filtrado.

La reabsorción de glucosa es casi completa en el extremo del túbulo proximal. El transporte celular está mediado

por el cotransporte de Na+/glucosa apical acoplado a difusión basolateral facilitada por parte del transportador de

glucosa (GLUT). Dicho proceso es saturable.

Los aminoácidos son también reabsorbidos de forma activa secundaria en el túbulo proximal por mecanismos de

transporte tubular con diferente especificidad (cotransporte Na+-aminoácido).

En esta porción de túbulo urinífero también existen transportadores específicos que secretan diversos ácidos

orgánicos y bases. Los aniones orgánicos incluyen urato, aniones cetoácidos y algunos fármacos. Los cationes

orgánicos secretados comprenden diversos neurotransmisores amínicos biógenos y creatinina.

El volumen del líquido tubular se reduce a lo largo de este segmento, pero sigue siendo isosmótico con la sangre,

ya que se absorben cantidades proporcionales de NaCl y agua.

2.5.2.- Asa de Henle

El asa de Henle es una estructura en forma de horquilla que penetra profundamente en la médula. Está

compuesta por tres segmentos importantes; una rama delgada descendente, una rama delgada ascendente y una

rama gruesa ascendente de longitudes variables según el tipo de nefrona.

En condiciones fisiológicas, en el asa de Henle se reabsorbe alrededor del 25% del NaCl filtrado (principalmente

en la rama ascendente gruesa) y un 15% del agua (en la rama delgada descendente). Participa en el mecanismo


21

de concentración de la orina al establecer un intersticio medular hipertónico, que estimula la reabsorción de agua

por un segmento distal del tubo colector de la nefrona y permite mantener el balance acuoso del organismo.

2.5.2.1.- Sistema multiplicador a contracorriente

El desarrollo de la hipertonicidad intersticial es posible gracias al sistema multiplicador a contracorriente, un

complejo mecanismo que aprovecha la disposición en paralelo y la proximidad de las ramas del asa de Henle de

las nefronas yuxtamedulares (cuya asa es larga y profundiza en la médula casi hasta alcanzar la papila renal), el

tubo colector y los vasos rectos medulares, además de las diferencias funcionales entre las ramas descendente y

ascendente del asa de Henle. Este mecanismo incluye dos procesos básicos:

• Multiplicación a contracorriente (asa de Henle)

Se basa en las diferencias funcionales existentes entre las ramas del asa de Henle. La rama descendente es muy

permeable al agua, por la presencia de canales de acuaporina, poco permeable a la urea e impermeable al Na+.

Por el contrario, la rama ascendente es impermeable al agua, moderadamente permeable a la urea y muy

permeable al Na+ en su parte gruesa. En ésta hay transporte salino de tipo secundario, que es función del

cotransportador Na+/K+/2Cl- en la membrana apical, conductos cloruro basolaterales y la ATPasa Na+-K+. Además,

la rama gruesa reabsorbe Ca++, Mg++ y NH4+ (Figura 16).

ATP

Na+

K+

K+

Cl-

Luz Sangre

Diuréticos del Asa

K+

2 Cl-

Na+

K+

Ca2+, Mg2+

Cl-

Figura 16.- Células del segmento grueso del asa de Henle.

El líquido tubular que llega al asa es isosmótico con el plasma y progresivamente, a lo largo de la rama

descendente, se hace hipertónico debido a la continua salida de agua hacia el intersticio renal. Sin embargo, el

líquido tubular pierde su hipertonicidad a medida que fluye por la rama ascendente del asa debido a la salida de

Na+ intraluminal hacia el intersticio.

El Na+ bombeado activamente fuera de la rama ascendente provoca que la osmolaridad del intersticio medular

aumente de manera progresiva. Esto hace que el agua fluya pasivamente por ósmosis desde la rama

descendente del asa hacia el intersticio y desde éste hacia los vasos rectos ascendentes. La proximidad

anatómica entre ambas ramas permite la interacción de las mismas, ya que cuanto más NaCl expulse la rama

ascendente más concentrado estará el líquido intersticial y mayor salida de agua se producirá en la rama

descendente concentrando a su vez el líquido tubular, por lo que se crea un mecanismo de retroalimentación. Esta


22

progresión continúa hasta que se alcanza la máxima osmolalidad medular, la cual viene determinada por la

capacidad máxima de transporte activo de las bombas que actúan a lo largo de la rama gruesa ascendente.

El resultado es la creación de un fuerte gradiente osmótico entre la región cortical y la medular (de 300 mOsm en

la corteza hasta 1400 mOsm en la médula) tanto en el interior del túbulo renal como en el intersticio. La gran

hipertonicidad de la médula renal permite la reabsorción de agua en los conductos colectores por acción de la

vasopresina.

Otras moléculas diferentes al NaCl, principalmente la urea, también contribuyen a la hipertonicidad del líquido

intersticial. La rama ascendente del asa de Henle y la porción terminal del tubo colector poseen transportadores

específicos de urea en la parte interna medular. La urea difunde desde el tubo colector al intersticio medular y de

éste al interior de la rama ascendente, quedando una parte atrapada en el intersticio que contribuye a la

hiperosmolaridad medular (Figura 17).

300

750725

425 450

1400

775

1400

H2O

Corteza

Porción externade la médula

Porción internade la médula

Asa de Henle Tubo colector

Urea

H2O

H2O

H2O

H2O

H2O

H2O

H2O

Urea

Vaso recto ascendente

325

NaCl

NaCl

NaCl

NaCl

NaCl

NaCl

475

mOsm300

Figura 17.- Esquema de la multiplicación a contracorriente que se produce en el asa de Henle.

• Intercambio a contracorriente (vasos rectos medulares)

Es el proceso que permite que el sistema multiplicador a contracorriente sea eficaz. Se basa en la disposición

anatómica de los vasos rectos medulares, vasos largos de pared fina que se distribuyen de forma paralela al asa

de Henle de las nefronas yuxtamedulares.


23

Los vasos rectos descendentes están constituidos por un endotelio continuo rodeado de músculo liso y poseen

transportadores de urea y acuaporinas, sin embargo los vasos rectos ascendentes son capilares con un endotelio

perforado que permite rápidas velocidades de difusión.

El NaCl y otros solutos disueltos (principalmente urea) que se encuentran en elevadas concentraciones en el

líquido intersticial difunden hacia los vasos rectos descendentes, volviendo posteriormente al líquido intersticial

mediante difusion pasiva desde los vasos rectos ascendentes, completando el intercambio a contracorriente. Este

intercambio se realiza porque en la médula la concentración de solutos es más elevada en el intersticio que en los

vasos descendentes, y más elevada en los vasos ascendentes que en el líquido intersticial, así los solutos

recirculan y se acumulan en el interior de la médula.

Las paredes de los vasos rectos son permeables al agua, NaCl y urea disueltos, pero no a las proteínas

plasmáticas, por lo que la presión coloidosmótica en el interior de los vasos rectos ascendentes es más elevada

que en líquido intersticial. Esto provoca el movimiento del agua desde el líquido intersticial al interior de los vasos

rectos ascendentes, eliminándose de la médula renal.

La sangre que circula por el interior de los vasos rectos medulares se equilibra en todo momento con la

osmolaridad intersticial. La disposición en paralelo de los vasos rectos medulares y el intercambio de solutos evita

que la circulación renal disipe el esfuerzo del asa de Henle en crear una fuerte hipertonicidad medular (Figura 18).

300

350

425

575

725

875

1400

475

625

775

925

1075

Corteza

Porción externade la médula

Porción internade la médula

Vaso recto

H2O

H2O

H2O

H2O

H2O

NaCl

NaCl

NaCl

NaCl

NaCl

H2O

Figura 18.- Mecanismo de mantenimiento de la hiperosmolalidad medular por los vasos rectos.


24

2.5.3.- Túbulo contorneado distal

El túbulo contorneado distal reabsorbe alrededor del 9% del NaCl filtrado. La vía principal de transporte de NaCl

es un cotransportador Na+-Cl- electroneutro situado en la membrana apical en serie con bombas ATPasas Na+-K+

y conductos de cloruro basolaterales (Figura 19).

ATP

Na+

K+

Na+

Cl-

Luz Sangre

Diuréticos tiacídicos

Cl-

Figura 19.- Célula del túbulo distal.

En este tramo del túbulo urinífero también se reabsorbe calcio por conductos apicales selectivos e intercambio

basolateral Na+-Ca2+.

Además el túbulo distal secreta iones H+ de forma activa debido a la existencia de una bomba de protones en la

membrana celular luminal. Existen varios factores que favorecen dicha secreción, como son el aporte elevado de

Na+ al túbulo distal y la acidemia.

La secreción de K+ es pasiva y se debe al elevado contenido intracelular de K+ que genera la bomba ATPasa

Na+-K+. En este segmento, al igual que en el tubo colector cortical, la secreción de K+ esta relacionada con la

reabsorción de Na+ debido a la acción de la aldosterona.

El túbulo contorneado distal esta constituido por un epitelio ocluyente con poca permeabilidad al agua y sólo en su

porción más terminal es sensible a la acción de la hormona antidiurética (ADH). El líquido tubular es hipotónico y

la urea es el principal soluto osmóticamente activo.

2.5.4.- Tubo colector

El tubo colector comienza en la corteza y transcurre hacia la médula por los rayos medulares. Se compone de dos

segmentos, el tubo colector cortical y el tubo colector medular. Reabsorbe el 5% del sodio filtrado y regula la

composición final de la orina siendo de gran importancia en la regulación del equilibrio hidrosalino.

El tubo colector contiene un epitelio impermeable donde la mayor parte del transporte es mediado por vía celular.

Las células principales se encargan de reabsorber el sodio, mediante transporte pasivo apical y salida basolateral

por la bomba ATPasa Na+-K+ (Figura 20). Esta bomba genera un gradiente favorable para que se secrete potasio

al líquido tubular por medio de un conducto apical. Además, al reabsorberse el sodio sin ningún anión, el interior


25

del tubo adquiere carga negativa respecto el interior celular, estableciéndose un gradiente eléctrico favorable para

la secreción de cationes al lumen tubular.

Las células principales del conducto colector medular son las encargadas de la reabsorción de agua modulada por

la vasopresina. El tubo colector separa la reabsorción de cloruro de sodio de la del agua, permitiendo así adaptar

la osmolaridad de la orina, y por tanto, la excreción de agua a las necesidades del organismo, manteniendo

constante el balance acuoso.

ATP

Na+

K+

Na+

Luz Sangre

Diuréticos conservadores de K+

K+

Figura 20.- Célula principal del tubo colector.

Las otras células presentes en el tubo colector, las células intercaladas, median la secreción ácido base. Son de 2

tipos, α y β. Las células intercaladas α median la secreción de ácido y reabsorción de bicarbonato (Figura 21a), y

las β regulan la secreción de bicarbonato y la reabsorción de ácido (Figura 21b). Estas células utilizan 2 tipos de

transporte: el activo de hidrogeniones mediado por ATPasa de H+ y el intercambiador Cl-/HCO3-. Disponen de los

dos mecanismos de transporte en membranas contrarias para permitir la secreción de ácidos o bases. La

adaptación mencionada es regulada por una proteína extracelular llamada hensina.

Además, como se comentó en un apartado anterior, el tubo colector medular también contribuye a la

hipertonicidad medular al ser permeable a la urea.


26

HCO3-

HCO3-

ATP

HCO3- + H+ H2CO3

H+

H2CO3

H2O + CO2

H2O + CO2

AC

AC

Cl-

Cl-Cl-

Cl-

ATP

H+K+

Sangre

Lumen

Figura 21a.- Célula intercalada α del tubo colector.

HCO3-

HCO3-

ATP

H+

H2CO3 H2O + CO2

AC

Cl-

Cl-

Cl-

Cl-Sangre

Lumen

Figura 21b.- Célula intercalada β del tubo colector.


27

3.- Regulación de la fisiología renal 3.1.- Regulación de la filtración glomerular

En el glomérulo se produce una filtración selectiva según tamaño molecular, carga eléctrica, unión a proteínas,

configuración y rigidez.

Las moléculas de peso molecular inferior a 5KDa se filtran a través del glomerulo sin restricción mientras que las

moléculas de peso molecular mayor se filtran en menor grado, no filtrándose las de tamaño superior a 70 KDa.

La presencia de abundantes polianiones, como heparansulfato en la membrana basal glomerular (MBG) y ácido

siálico en los podocitos hace que las moléculas grandes con carga negativa sean filtradas en menor grado que las

cargadas positivamente o con carga neutra. Debido a que las proteínas séricas tienen carga negativa a pH

fisiológico, éstas tienden a ser rechazadas por las fuerzas electrostáticas cuando intentan atravesar la barrera de

filtración glomerular, incluso con independencia de su peso molecular.

Tampoco son filtradas las moléculas unidas a proteínas, debido al tamaño molecular y a la carga.

Para moléculas relativamente esféricas, la filtración es muy limitada cuando el radio molecular es superior a 2 nm,

y casi nula si es mayor de 4,2 nm. Esto es debido a la ordenada disposición de las fibrillas de colágeno tipo IV de

la matriz glicoproteica de la MBG. Además, cuanto más rígida es la molécula más difícil es su filtración.

Por lo tanto el filtrado glomerular está libre de proteínas y contiene cristaloides (sodio, cloro, creatinina, urea, ácido

úrico y fosfato) en la misma concentración que el plasma.

3.1.1.- Hemodinámica renal

Para que se produzca una filtración adecuada es esencial un flujo sanguíneo renal (FSR) rápido y a una presión

constante. Hay muchos factores que pueden modificar el FSR y por tanto el filtrado glomerular, por ello múltiples

factores están actuando y contractuando para mantener una tasa de filtración glomerular (TFG) normal a pesar de

los cambios en el FSR.

Además de por el flujo plasmático renal (FPR), la TFG puede aumentar o disminuir por cambios en presiones

hidrostáticas y osmóticas, la superficie de filtración disponible y la permeabilidad de la membrana glomerular. Por

ello, existen factores, tanto intrínsecos como extrínsecos a los riñones, que actúan simultáneamente para

minimizar los efectos de esos cambios y mantener constante el FSR y la TFG.

Factores intrínsecos

a) Autorregulación

Mantiene un FSR constante a pesar de las fluctuaciones de la presión arterial media (MAP) de 80 – 180 mmHg,

pero no es funcional si la MAP está fuera de este rango.

Hay 2 teorías que explican este sistema de autorregulación: la miogénica y la de feedback túbuloglomerular.

• Teoria miogénica

Esta basada en la función de barorreceptores (receptores de estiramiento) en las arteriolas aferentes.

Cuando la MAP aumenta, estos receptores responden al aumento de la tensión de la pared vascular y producen la

constricción de la arteriola aferente. Esta constricción previene la transmisión de la elevada presión arterial al

glomérulo, manteniendo así una presión hidrostática capilar glomerular y TFG normal. Por el contrario si la MAP


28

cae, la arteriola aferente se dilata para aumentar el flujo sanguíneo y mantener una presión hidrostática capilar

glomerular y TFG normal.

• Teoría feedback túbuloglomerular

Esta teoría está relacionada con la función de la mácula densa y las células yuxtaglomerulares.

Cuando aumenta el FSR y por tanto el TFG hay un aumento de la captación de NaCl en las células de la mácula

densa en la nefrona distal. Cuando estas células detectan el aumento de la carga de NaCl provocan la

constricción de la arteriola aferente, disminuyendo el flujo sanguíneo glomerular, la presión hidrostática capilar

glomerular y volviendo de nuevo a la TFG normal. Por el contrario, si las células de la mácula densa detectan una

disminución de NaCl se produce una vasodilatación de la arteriola aferente, aumentando el flujo sanguíneo

glomerular, la presión hidrostática capilar glomerular y volviendo de nuevo a la TFG normal.

Ninguna de estas 2 teorías explica completamente por si sola el mecanismo de autorregulación, y con toda

probabilidad muchos factores contribuyen a este fenómeno.

b) Sistema renina-angiotensina

Cuando disminuye el FSR debido a una hipovolemia, disminución de la contractilidad cardiaca, estenosis arterial u

otras causas, el riñón produce la enzima proteolítica renina. Las células encargadas de la síntesis y liberación de

renina son las células granulares del aparato yuxtaglomerular.

La liberación de renina está regulada por 2 mecanismos intrarrenales: los barorreceptores de la arteriola aferente y

las células de la mácula densa; y por un mecanismo extrarrenal: el sistema nervioso simpático (SNS)

La liberación de renina se produce en respuesta a una hipovolemia detectada por los barorreceptores de la

arteriola aferente o por las células de la mácula densa (detectan una disminucion de NaCl).

La renina convierte el angiotensinógeno en angiotensina I (AI), la cual es transformada en angiotensina II (AII) en

los pulmones y riñones por la enzima convertidora de angiotensina (ECA). La angiotensina II produce

vasoconstricción tanto en la arteriola aferente como eferente, aunque lo hace sobre ésta última en mayor grado.

También produce la contracción de las células mesangiales diminuyendo así la superficie de filtración efectiva. La

angiotensina II produce una disminución del FSR, sin embargo, la constricción de la arteriola eferente crea una

resistencia que mantiene la presión hidrostática glomerular, y por tanto, un TFG normal a pesar de la disminución

del FSR.

Un objetivo de este sistema es mantener la perfusión de los órganos vitales (corazón y cerebro) ante una

hipovolemia, un efecto mediado por una constricción periférica y renal.

c) Eicosanoides

Son sustancias vasoactivas producidas localmente en el riñón por el endotelio glomerular y vascular. Incluyen

prostaglandinas, tromboxanos, leucotrienos y productos de la monooxigenasa. Algunas prostaglandinas como

PGE, PGE2 y PGI2 (prostaciclinas) son vasodilatadores mientras que tromboxanos, leucotrienos y productos de la

monooxigenasa son vasoconstrictores.

Las prostaglandinas vasodilatadoras se producen en respuesta a unos niveles aumentados de angiotensina II y

norepinefrina atenuando sus efectos vasoconstrictores. Las prostaglandinas vasodilatadores actúan

principalmente sobre la arteriola aferente, contrarrestando los efectos vasoconstrictores de la angiotensina II y de


29

la estimulación del SNS, manteniendo el FSR. También compensan la constricción mesangial producida por la

angiotensina II preservando una adecuada superficie de filtración.

Así, las prostaglandinas vasodilatadoras realizan una función protectora de los riñones previniendo la excesiva

vasocontricción en respuesta a la angiotensina II o norepinefrina. Sin embargo, estas sustancias tienen poco

efecto sistémico debido a su rápido metabolismo en la circulación pulmonar.

Las prostaglandinas vasodilatadoras juegan un papel importante en el mantenimiento del FSR en individuos con

una función renal alterada, por ello los inhibidores de la ciclooxigenasa, como son la aspirina, indometacina,

ibuprofeno y otros AINEs no deben ser administrados a individuos con insuficiencia renal.

d) Kalicreína – kinina

Las kininas son mediadores de inflamación producidos localmente en el riñón. Las células de la nefrona distal

secretan la enzima kalicreína que inicia el proceso para la formación de bradiquinina, que posee acción

vasodilatadora. Aunque la bradiquinina contrarresta los efectos de la angiotensina II sobre el FSR, es inefectiva

para aumentar el TFG debido a la disminución del área de superficie de filtración producida por la AII.

Factores extrínsecos

a) Sistema nervioso simpático

El SNS detecta cambios del volumen sistémico por medio de los barorreceptores cardíacos y arteriales y puede

aumentar o disminuir la secreción de renina y los niveles de catecolaminas circulantes en la misma medida.

En estados hipovolémicos la disminución del volumen detectada por los receptores de estiramiento de la arteriola

aferente conduce a la estimulación simpática directa del aparato yuxtaglomerular y la liberación de renina a la

circulación sistémica, provocando la producción extrarrenal de AII.

Las catecolaminas secretadas por estimulación simpática actúan sobre los receptores α-adrenérgicos de las

arteriolas produciendo vasoconstricción, y sobre los receptores β-adrenérgicos produciendo directamente la

liberación de renina.

Las terminaciones nerviosas simpáticas inervan las células musculares lisas de las arteriolas aferentes y

eferentes. La estimulación directa de los receptores adrenérgicos localizados en las mismas produce una

vasoconstricción arteriolar aferente y eferente. Esto conduce a la disminución del FSR, pero la concurrente

vasoconstricción arteriolar eferente ayuda a mantener la presión hidrostática glomerular y por tanto a mantener la

TFG.

b) Angiotensina II

Además de lo descrito anteriormente la AII media la vasoconstricción periférica y también estimula la liberación de

aldosterona que permite la reabsorción renal de sodio y agua, aumentando el volumen circulante. Estos 2 efectos

permiten el mantenimiento de la presión sistémica y perfusión de los órganos críticos.

c) ADH

Produce vasoconstricción renal al igual que contracción de las células mesangiales. Por lo tanto en presencia de

ADH el FSR y TFG disminuye. Además, la ADH también estimula la producción de prostaglandinas, las cuales

atenúan su propio efecto vasoconstrictor.


30

La ADH se produce en estados hipovolémicos y su producción disminuye cuando la osmolalidad sérica y/o el

volumen extracelular vuelve a la normalidad.

d) Dopamina

Los receptores dopaminérgicos de la vasculatura renal responden a bajas dosis de dopamina aumentando el FPR

y el TFG.

e) Histamina

Es un vasodilatador que produce un aumento del FSR y el TFG por dilatación tanto de a arteriola aferente como

eferente.

La histamina provoca la producción local de AII, por lo que su efecto sobre el TFG es mínimo, ya que a pesar de

disminuir la resistencia arteriolar, la acción de la AII disminuye la superficie de filtración.

f) Endotelina

Es sintetizada por las células endoteliales renales, los pulmones, el cerebelo y las principales arterias. Es un

potente vasoconstrictor producido en respuesta a un aumento de la tensión de las paredes vasculares. Actúa

localmente dentro de los órganos y vasos en los cuales se produce.

En el riñón produce un aumento de la resistencia vascular tanto de la arteriola aferente como eferente,

disminuyendo el FSR y el GRF.

g) Factor relajante derivado del endotelio (EDRF)

Es liberado por el endotelio vascular, produce la relajación del músculo liso vascular y posiblemente inhibe la

producción de renina. Se cree que actúa en conjunto con otra serie de sustancias vasoactivas para mantener el

tono basal en los vasos glomerulares.

El EDRF es liberado en respuesta a muchos vasodilatadores, incluyendo histamina, bradiquinina y acetilcolina.

h) Péptido natriurético atrial (ANP)

Es secretado por cardiocitos especializados granulares principalmente en la aurícula derecha en respuesta a la

distensión atrial derecha y aumento de la presión atrial derecha.

El ANP produce vasodilatación de la arteriola aferente y vasoconstricción de la eferente provocando un aumento

de TFG. La natriuresis y diuresis están aumentadas por el aumento del TFG.

El ANP también bloquea la liberación de ADH e interfiere en la liberación de aldosterona por las glándulas

suprarrenales. También interfiere indirectamente en la liberación de aldosterona por bloqueo del sistema renina-

angiotensina. Aumentando la natriuresis y diuresis también por estos mecanismos.

Sus efectos globales son entonces el reducir la vasoconstricción renal y periférica y disminuir la volemia.

3.2.- Regulación de la acidificación renal

El sistema renal regula la excreción de protones, y por consiguiente la reposición de los sistemas tampón

encargados de mantener el pH sanguíneo dentro del rango normal (7.30-7.45), en una escala de tiempo de horas

a días. Durante el metabolismo diario normal se producen ácidos que deben ser tamponados para mantener el pH

normal. Los principales sistemas tampón son: bicarbonato, fosfato, sulfato, amonio y proteínas.


31

La homeostasis ácido-base no solo esta definida por el pH, sino también por el equilibrio entre el ácido y la base

de cada sistema tampón, por lo que además de mantenerse el pH deben regenerarse los sistemas tampón.

El riñón tiene 2 responsabilidades principales en el mantenimiento del balance ácido-base. Primero, debe

reabsorber el bicarbonato que es filtrado en el glomérulo y devolverlo al plasma y segundo, regenerar bicarbonato

consumido en tamponar protones en el plasma. La reabsorción de bicarbonato se produce principalmente en el

túbulo proximal mientras la regeneración de bicarbonato ocurre predominantemente en el tubo colector. Este

segundo proceso une la síntesis de bicarbonato en las células tubulares con la eliminación de protones, que se

excretan al lumen tubular donde se unen a una base, principalmente de los sistemas tampón amonio o fosfato, y

de esta manera se eliminan en la orina (Figura 22). El fosfato pasa a la orina por filtración mientras que el amonio

se produce en las células tubulares por desaminación de la glutamina.

HCO3-

HCO3-

ATP

Na+

Na+

Na+

Na+

Na+

HCO3- + H+ H2CO3

H+

H+

H+H+

H2CO3

H2O + CO2

H2O + CO2

K+

AC

AC

HPO42- H2PO4

-

NH3 NH4+

Células tubulares

Lumen

pKa 9.2

pKa 6.8

Figura 22.- Sistemas tampón.

Debido a los efectos del pH del fluido tubular sobre la capacidad de los segmentos de la nefrona para secretar

protones, no se puede producir secreción neta de protones cuando el pH del fluido tubular es aproximadamente

4.5, puesto que a este valor la tasa de secreción de protones dentro del lumen esta equilibrada con la tasa de

absorción de los mismos, de manera que el movimiento neto de protones es nulo. Por ello, el utilizar los sistemas

tampón en el lumen tubular permite eliminar una mayor cantidad de protones.

Debido a que la pKa del amonio es 9.2, y que el pH del filtrado glomerular es aproximadamente 7.3, el equilibrio

tiende a desplazarse hacia la derecha, por lo que este sistema está especialmente indicado para captar los

protones secretados al lumen tubular.


32

La capacidad renal de responder a la necesidad de excretar diferentes cantidades de ácido, reside principalmente

en la capacidad que tengan los riñones de producir distintas cantidades de amonio según sea la necesidad.

El amonio se produce en las células del túbulo proximal y su síntesis está regulada por enzimas cuya actividad

depende del pH del medio. Así, cuando hay una sobrecarga de ácido, se produce más amonio que se libera al

lumen tubular y por lo tanto más protones son captados. Además mayor cantidad de bicarbonato es regenerado

para reponer el que se ha consumido en el mantenimiento del pH plasmático. Si hay una sobrecarga alcalina

ocurre lo contrario.

La acidosis también afecta a la concentración sanguínea de potasio, puesto que se favorece la secreción de

protones en vez de potasio en el túbulo distal y colector, provocando una hiperkaliemia secundaria a la misma. O

por el contrario, una hiperkaliemia puede conducir a una acidosis pues se favorece la eliminación de potasio

disminuyendo la eliminación de protones. En alcalosis ocurre lo contrario.

3.3.- Regulación de la concentración y dilución urinaria

La capacidad de los riñones para concentrar y diluir la orina depende de 2 factores: presencia de un intersticio

medular hipertónico y presencia de ADH.

3.3.1.- Generación y mantenimiento del intersticio medular hipertónico

En la generación y mantenimiento de la hipertonicidad del intersticio medular únicamente intervienen las nefronas

yuxtamedulares. Esta hipertonicidad se debe a la adición de NaCl y urea al intersticio aunque la contribución de

cada soluto difiere entre la zona más cortical y la parte medular más interna. En la médula cortical se debe

principalmente al NaCl mientras que en la médula interna se debe tanto al NaCl como a la urea.

El mecanismo por el cual se produce es el denominado “mecanismo de multiplicación contracorriente”, en el cual

el asa de Henle es el multiplicador contracorriente.

El mantenimiento se lleva a cabo por la vasa recta, pues son vasos rectos que no forman una red, con alta

permeabilidad tanto a solutos como al agua y en los que la velocidad de flujo sanguíneo es baja, permitiendo que

rápidamente se alcance el equilibrio osmótico y por lo cual el exceso de solutos no es recuperado a la circulación

sistémica.

3.3.2.- Hormona antidiurética (ADH)

Controla la permeabilidad al agua en la parte final del túbulo distal y en el túbulo colector. Se produce en el

hipotálamo y se libera en la neurohipófisis en respuesta a los barorreceptores sistémicos, osmorreceptores

hipotalámicos y angiotensina II.

En presencia de ADH el tubo colector se vuelve permeable al agua por la inserción de canales de agua

(acuaporinas) en la membrana apical de sus células, produciéndose la reabsorción de la misma debido al

gradiente osmótico entre el lumen tubular y el intersticio circundante (300mOsm en el intersticio cortical y 1400

mOsm en el intersticio medular). Por lo tanto, la regulación de la absorción de agua se realiza regulando la

permeabilidad al agua de la membrana apical de la célula. El agua difunde por la membrana basolateral al

intersticio y es captada por la vasa recta para retornar a la circulación sistémica.

Cuando la liberación de ADH es máxima se alcanza el equilibrio osmótico entre el filtrado tubular y el intersticio,

produciéndose una orina concentrada al máximo (≈1400mOsm). Cuando los niveles de ADH son bajos se absorbe


33

poca cantidad de agua por lo que la osmolalidad del filtrado aumenta poco a lo largo del túbulo colector y se

excreta una orina muy diluida (≈50mOsm).

La ADH además regula la reabsorción de NaCl en la rama gruesa ascendente del asa de Henle y la reabsorción

de urea en el tubo colector medular. En presencia de ADH se aumenta la reabsorción de ambos solutos, que

contribuyen al mantenimiento de la hipertonicidad del intersticio medular.

3.4.- Regulación de la absorción de glucosa y aminoácidos

Al realizarse su reabsorción en cotransporte con Na+ por un transportador específico, la capacidad de reabsorción

depende de la capacidad máxima de absorción del transportador y del gradiente electroquímico generado por la

bomba de Na-K.

3.5.- Regulación renal de agua y sal

La regulación renal de agua y electrolitos se produce principalmente en la nefrona distal (túbulo distal y tubo

colector). Los factores que intervienen se describen a continuación.

3.5.1.- Balance Glomerulotubular

El túbulo proximal responde a un aumento de la filtración glomerular con un aumento proporcional de la tasa

absoluta de absorción de manera que la absorción relativa permanece constante.

El primer factor que lo modula es el volumen circulante efectivo, que según aumente o disminuya afecta a la tasa

absoluta de absorción.

La presión oncótica de los capilares peritubulares es otro de los factores que regulan la tasa de absorción de agua

y sal en el túbulo proximal.

3.5.2.- ADH

Como se dijo anteriormente, se libera por la neurohipófisis en respuesta a un aumento de la osmolalidad o

disminución de la volemia detectada por los osmorreceptores hipotalámicos y los barorreceptores sistémicos

(receptores de estiramiento) respectivamente. En el tubo colector aumenta la permeabilidad al agua por inserción

de canales acuaporina en las membranas apicales favoreciendo su reabsorción debido al gradiente osmótico.

También estimula la absorción de Na+ por aumento de la conductancia del canal de sodio (ENaC).

3.5.3.- Aldosterona

Se sintetiza en la corteza suprarrenal, y se libera de forma directa en respuesta a una concentración sérica

aumentada de potasio y de forma indirecta a una concentración baja de sodio, la cual conlleva la síntesis de

aldosterona por el sistema renina-angiotensina-aldosterona.

Estimula la absorción de Na+ por activación de canales de sodio en la membrana apical de las células del tubo

colector cortical y la eliminación de K+.

3.5.4.- Péptido natriurético atrial (ANP)

Se sintetiza por las células de la aurícula derecha en respuesta a un aumento del volumen sanguíneo detectado

por los receptores de estiramiento de la aurícula. Favorece la natriuresis y diuresis disminuyendo de esta manera

la volemia.


34

3.5.5.- Catecolaminas y agonistas β adrenérgicos

Estimulan la absorción de agua y sal en el túbulo proximal.

3.5.6.- Angiotensina II

Estimula la absorción de sal en el túbulo proximal a bajas concentraciones y la inhibe a altas concentraciones.

3.6.- Regulación renal de calcio

Lo riñones controlan la calcemia mediante filtración y reabsorción. El calcio no se secreta en los túbulos. El calcio

que se excreta en la orina corresponde al calcio que se ha filtrado y no se ha reabsorbido. Solo el 60% del calcio

total es filtrado (calcio iónico, Ca2+, y el calcio que forma complejos con aniones como cloro, citrato y fosfato). El

calcio unido a proteínas no puede ser filtrado y permanece en el plasma.

La cantidad de calcio filtrado depende de su concentración sérica y de la TFG. Normalmente se reabsorbe el 97-

99% del calcio filtrado, principalmente en el túbulo proximal aunque también en la rama gruesa ascendente de asa

de Henle y en el túbulo distal.

3.6.1.- Regulación de la excreción renal de calcio

En general, aquellas acciones que alteran el transporte de sodio en el túbulo proximal o el transporte de cloro en la

rama gruesa ascendente del asa de Henle provocan alteraciones paralelas en el transporte de calcio por

interferencia en las fuerzas que intervienen en su transporte pasivo (gradiente de concentración en túbulo proximal

y voltaje positivo del lumen en la rama gruesa ascendente de asa de Henle).

3.6.1.1.- Volemia

El aumento de la volemia inhibe la reabsorción de sal y agua, produciendo una disminución de la reabsorción

proximal de calcio.

3.6.1.2.- PTH y 1,25 dihidroxi-vitamina D3

La reabsorción de calcio en el túbulo distal y colector es selectiva y depende de la PTH, que disminuye la

excreción de calcio mientras que aumenta la natriuresis.

La síntesis de PTH se produce la glándula paratiroides, y se secreta en respuesta a los niveles disminuidos de

calcio. La PTH actúa a nivel renal aumentando la absorción de calcio principalmente en el túbulo distal, aunque

también lo hace en la rama gruesa ascendente del Asa de Henle y en el túbulo colector. Esta hormona estimula

además la activación de la vitamina D por hidroxilación del carbono 1, sintetizandose 1, 25 dihidroxivitamina D3 en

el riñón, la cual también aumenta la reabsorción renal de calcio a nivel del túbulo distal.

3.6.1.3.- Calcitonina

Se sintetiza y se libera por las células parafoliculares del tiroides en respuesta a la hipercalcemia, favoreciendo la

eliminación renal de calcio.


35

3.6.1.4.- Fosfatemia

La concentración de fosfato en sangre también afecta a la excreción de calcio. Cuando sus niveles son altos se

disminuye la excreción de calcio, mientras que cuando sus niveles son bajos se aumenta la eliminación urinaria de

calcio.

3.7.- Regulación renal de fósforo

El 90-95% del fósforo plasmático no está unido a proteínas y por tanto se filtra por el riñón, siendo la mayor parte

reabsorbido en el túbulo proximal en forma divalente (NaHPO42). El fosfato no se secreta al lumen tubular. Por

tanto, la excreción de fosfato puede ser alterada modificando la filtración o la reabsorción.

3.7.1.- Regulación de la absorción de fosfato

Los riñones tienen una capacidad máxima de absorción de fosfato (fosfato bivalente NaHPO42), ya que esta se

produce principalmente en el túbulo proximal por transporte activo en cotransporte con sodio. La reabsorción del

fosfato monovalente (NaH2PO4-) se realiza a favor de gradiente eléctrico. Por lo tanto, cuando hay un exceso de

fosfato, éste es eliminado por la orina.

La absorción depende pues, del número de transportadores de fosfato y de la intensidad del gradiente de sodio.

La excreción puede estar modulada por la ingesta de fosfato, ya que no hay un control de la absorción de fosfato

intestinal y por lo cual al aumentar la ingesta de fosfato el riñón respondería disminuyendo el número de

transportadores y facilitando así su eliminación urinaria y viceversa.

La PTH también interviene en la regulación del fosfato, ya que inhibe su reabsorción renal y por tanto facilita su

excreción. Este hecho es un mecanismo adaptativo ya que la PTH en estados de hipocalcemia estimula la

resorción ósea de calcio y fósforo y además estimula la activación de la vitamina D, la cual favorece la absorción

intestinal de calcio y fósforo al igual que su resorción ósea, todo lo cual conduciría a un aumento de la fosfatemia.

Otras hormonas como la vitamina D y la TSH aumentan la reabsorción renal de fosfato, probablemente por

inserción de nuevos transportadres en la membrana luminal. También aumenta la reabsorción de fosfato la GH,

insulina y norepinefrina.

La acidosis metabólica, hipercapnia y aumento del volumen extracelular disminuyen la reabsorción y por tanto

aumentan la excreción de fosfato.

3.8.- Regulación renal de magnesio

El 80 % del magnesio se filtra a través del glomérulo y es reabsorbido principalmente en la rama gruesa

ascendente del Asa de Henle por el voltaje positivo del lumen.

La excreción de magnesio varia dependiendo de varios factores como volumen extracelular y concentraciones de

calcio y magnesio. También la PTH y la Calcitonina intervienen en la regulación aumentando la reabsorción renal.

Todos estos factores afectan a la absorción en la rama gruesa ascendente del Asa de Henle.

El transporte de magnesio depende del transporte de NaCl y del potencial eléctrico por lo que todos los factores

que afecten a esto también afectarán a la reabsorción de magnesio (por ejemplo, las tiazidas).


36

La reabsorción renal también depende de la ingestión de magnesio en la dieta, ya que una mayor ingestión

provoca una disminución de la absorción renal.

La hipercalcemia aumenta la excreción de magnesio por reducción tanto de la absorción de calcio como de

magnesio en la rama gruesa ascendente del Asa de Henle.

3.9.- Fármacos diuréticos

Son fármacos que estimulan la excreción renal de agua y electrólitos, como consecuencia de su acción

perturbadora sobre el transporte iónico a lo largo de la nefrona. Los fármacos diuréticos están indicados en anuria,

hipertensión o edema. Se pueden clasificar según la potencia diurética (elevada: eliminan más del 15% de Na+

fitrado; moderada: eliminan entre 5-10% de Na+; baja: eliminan menos del 5% de Na+), el lugar de acción o según

su mecanismo de acción. A continuación se describen los principales fármacos diuréticos clasificados según su

mecanismo de acción.

3.9.1. Inhibidores de la reabsorción de sodio

3.9.1.1.- Diuréticos tiazídicos

Son la hidroclorotiazida, clortalidona, indapamida y la bendroflumetiazida. Poseen una potencia diurética

moderada. Inhiben el cotransporte Na+Cl- en la porción cortical de la rama ascendente gruesa de Henle y en el

túbulo contorneado distal. Esto provoca mayor cantidad de Na+ llegue al tubo colector, produciendo una mayor

excreción de K+ y H+. Las tiazidas también aumentan la reabsorción de Ca2+. Su uso esta indicado en la

hipertensión arterial, insuficiencia cardiaca congestiva (ICC), edema hepático y renal, y en la hipercalciuria. Los

principales efectos adversos son alcalosis metabólica, hipopotasemia, hipercalcemia, hiperuricemia e

hiperglucemia

3.9.1.2.- Diuréticos de alta eficacia o del Asa

Son la furosemida, bumetanida, torasemida, ácido etacrínico y piretanida. Poseen gran potencia diurética. Inhiben

al cotransportador Na+K+2Cl- en la rama ascendente gruesa de Henle (medular y cortical) por lo que llega mayor

cantidad de Na+ al tubo colector, lo cual provoca que se excrete más K+ y H+, pudiendo provocar alcalosis

metabólica. Estos diuréticos también inhiben la reabsorción de calcio y de magnesio. Su uso esta indicado en

hipertensión arterial, edema pulmonar agudo en la ICC, insuficiencia renal y edema hepático y renal. Los

principales efectos adversos son la hipopotasemia, hipotensión, hipovolemia e hiperuricemia.

3.9.1.3.- Diuréticos ahorradores de potasio

Son la espironolactona, amilorida y triamtereno. Poseen una potencia diurética baja. Actúan a nivel terminal del

túbulo distal y en la primera porción del tubo colector. Tienen 2 mecanismos de acción diferentes; la

espironolactona es un antagonista competitivo de la aldosterona en el túbulo distal y tubo colector, mientras que el

amilorida y el triamtereno bloquean los canales de Na+ en la membrana luminal del túbulo distal y tubo colector.

Estos diuréticos se utilizan en asociación con otros (tiazídicos o de asa) para impedir la pérdida de K+. Están

indicados en hipertensión e ICC; la espironolactona también en el tratamiento del hiperaldosteronismo secundario.

Los principales efectos secundarios son la hiperpotasemia, hiponatremia y la acidosis metabólica.


37

3.9.2.- Diuréticos osmóticos

Se utilizan como tales el manitol, isosorbida y la urea administrados por via intravenosa. Son sustancias que se

filtran a traves del glomérulo pero no se reabsorben. Tienen una potencia diurética elevada y actúan a nivel del

túbulo proximal, rama descendente del asa de Henle y tubo colector. Aumentan la presión osmótica del túbulo

disminuyendo por tanto la reabsorción de agua.

Su uso terapéutico esta indicado en el edema cerebral y la insuficiencia renal aguda. Su uso está contraindicado

en ICC y edema pulmonar.

3.9.3.- Diuréticos inhibidores de la anhidrasa carbónica

Son la Acetazolamida y la Metazolamida. Tienen una potencia diurética débil. Inhiben la anhidrasa carbónica de

las células del túbulo contorneado proximal. Esto provoca una menor reabsorción de HCO3- y Na+. Sin embargo, el

Na+ se absorbe posteriormente en el asa de Henle, túbulo distal y tubo colector, por eso tiene una eficacia

diurética débil. El HCO3- filtrado a través del glomérulo no se reabsorbe y se genera acidosis metabólica. Otro

efecto adverso de estos diuréticos es la producción de una hipopotasemia intensa

4.- Bibliografía

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20. Farmacología humana. Jesús Flórez. Editorial Masson. 3Ed.1997.


39

1.- Introducción El análisis de orina fue el primer test de laboratorio realizado en Medicina y ha sido utilizado durante más de 6000

años por las distintas civilizaciones. En la actualidad sigue constituyendo una herramienta muy útil para el

diagnóstico y el seguimiento de gran cantidad de enfermedades (renales, del tracto urinario, metabólicas,

sistémicas, etc)1. Sin embargo, los errores más frecuentes en el análisis de orina se originan en la fase

preanalítica, en gran medida debido a que en la recogida de la orina es necesaria la participación del paciente,

tales como especímenes no recogidos y por tanto no entregados, mal recogidos, deteriorados o demasiado

“viejos”; contaminados o no homogenizados adecuadamente antes de alicuotar las muestras, entre otros2. Por

ello, es responsabilidad del Laboratorio Clínico ofrecer instrucciones claras y precisas sobre las condiciones

óptimas de recogida así como formar, informar y concenciar tanto al paciente como al personal sanitario o no

sanitario involucrado en la entrega de recipientes, de la repercusión que puede tener el procesamiento de

muestras de mala calidad3,4. En ocasiones, el Laboratorio puede delegar el proceso de entrega de recipientes

junto con las instrucciones de recogida y la gestión de citas en el personal de enfermería, auxiliar de clínica o

incluso administrativos, previamente formado para tal fin, de las Consultas de Atención Primaria o Especializada,

los puntos de citación o de los Puntos de Obtención y Recepción de Especímenes4.

Existen documentos sobre preanalítica de orinas de referencia internacionales y nacionales que abordan estos

aspectos fundamentales de las orinas como el GP16-a2 de la NCCLS5 (actualmente denominada Clinical and

Laboratory Standards Institute), el European Urinalysis Guidelines del European Urinalysis Group6, o el del Grupo

de Trabajo Aclaramiento de la Asociación Castellano-manchega de Análisis Clínicos (LABCAM)4.

2.- Fase preanalítica en el análisis de orina

La fase preanalítica en el análisis de la orina comprende todos aquellos procesos que tienen lugar desde que el

médico solicita una petición al laboratorio hasta que la muestra está preparada para ser analizada. Aunque hasta

hace unos pocos años era una fase totalmente manual, la tendencia actual es la de su automatización y

robotización. Se puede dividir en seis etapas7:

1. Solicitud de la prueba a realizar.

2. Recogida de la muestra.

3. Transporte del espécimen al laboratorio.

4. Recepción del espécimen en el laboratorio.

5. Preparación de la muestra.

6. Transporte de la muestra a la sección del laboratorio donde se va a realizar la determinación.

Preanalítica de las Muestras de Orina.

Tema 2

Raquel Ramos Corral, Guadalupe Ruiz Martín, Sandra Serrano Martínez.

Tema 2. Preanalítica de la muestras de orina

40

Cada una de estas etapas contiene entre cuatro y seis pasos. Por tanto, el flujo de trabajo de la preanalítica de las

muestras de orina conlleva al menos 22 pasos. Algunos de éstos, como la recogida de la muestra pueden

subdividirse en distintas actividades que pueden complicar el proceso preanalítico previo al análisis. (Figura 1)

Figura 1.- Flujo de trabajo de la fase preanalítica7.

2.1.- Solicitud de la prueba a realizar

La petición es el comienzo de la fase preanalítica y ofrece al laboratorio la información necesaria para llevar a

cabo el proceso analítico. Es imprescindible que se cumplimenten adecuadamente varios datos como filiación del

paciente (nombre, apellidos, número de historia clínica, etc), datos clínicos y demográficos (fecha de nacimiento,

sexo, diagnóstico, etc), datos administrativos (médico, procedencia.) y las pruebas o estudios solicitados.

La solicitud por parte del médico en volantes de petición de papel o grafitados resulta aparentemente más sencilla

para el clínico pero necesita de su transcripción al Sistema Informático de Laboratorio (SIL) produciéndose, en

numerosas ocasiones, errores de transcripción. Además en la mayoría de las ocasiones, el médico peticionario o

la enfermera extractora desconoce los requerimientos preanalíticos necesarios para ciertas determinaciones en

orina. En la actualidad, los programas de petición electrónica representan una herramienta muy útil que permiten

al médico realizar la petición desde su puesto de trabajo y concienciarle de la importancia de recoger el espécimen

correctamente, en el recipiente idóneo y con el conservante adecuado4,8.

2.2.- Recogida de la muestra

2.2.1 ¿Orina de una micción u orina de tiempo controlado?

A pesar de que existen una gran cantidad de parámetros susceptibles de analizarse en orina, las técnicas en orina

que representan en la actualidad el mayor volumen de trabajo en los Laboratorios Clínicos son el sistemático de

orina mediante tira multi-reactiva junto con el análisis del sedimento urinario y los urocultivos.


41

Algunos parámetros se realizan específicamente en orina de una micción, preferiblemente la primera de la

mañana, como son el sistemático de orina, la determinación de albúmina en orina, el cultivo microbiológico o la

detección de antígenos bacterianos, mientras que otros pueden, o incluso es la muestra de elección, determinarse

en las segunda orina de la mañana como son los analitos implicados en el metabolismo óseo.

Por otro lado, la mayoría de las determinaciones cuantitativas bioquímicas en orina suelen recomendarse sobre

especímenes de tiempo controlado, en concreto 24 horas. Debido a que la recogida correcta de este tipo de

espécimen presenta multitud de problemas preanalíticos y molestias para el paciente, en la actualidad, se está

evaluando la posibilidad de sustituir ciertas determinaciones realizadas clásicamente en orina de 24 horas por

orina de una micción o incluso por fórmulas matemáticas complejas obtenidas a partir de determinaciones en

suero junto con variables demográficas y/o antropométricas4.

2.2.2 Orina de una micción

Generalmente, se recomienda recoger la primera orina de la mañana, salvo en circunstancias especiales como

análisis urgentes o determinadas patologías en las que sea recomendable el estudio microscópico detenido de

elementos formes como morfología de eritrocitos, cilindros, etc. Esto es debido a que la primera orina de la

mañana tiene una serie de ventajas. En primer lugar, presenta una mayor osmolalidad lo cual refleja la capacidad

del riñón para concentrar la orina. Al ser la más concentrada en elementos químicos como nitritos y/o formes como

leucocitos, cilindros, bacterias, etc., se optimiza el rendimiento diagnóstico de las pruebas de Laboratorio, tanto

bioquímicas como microbiológicas. Por otro lado, está sometida en menor medida a desviaciones debidas a la

dieta, posturales y actividad física2,4.

Con respecto a la recogida del espécimen, tanto para sistemático como urocultivo, siempre se recogerá la porción

media de la micción tras lavado de genitales externos con jabón y aclarado posterior con abundante agua para

evitar que la orina se contamine con restos de jabón, que afectaría a determinados parámetros bioquímicos como

pH, o microbiológicos inhibiendo el crecimiento de ciertas bacterias. (Figura 2)

En el caso de pacientes pediátricos o recién nacidos, se deben utilizar bolsas colectoras con adhesivos

hipoalergénicos. Éstas se colocan en la zona genital, previo lavado de la zona púbica y perineal con agua y jabón,

y se cambiarán cada 20 minutos para evitar contaminaciones.

En la tabla 1 se recoge de forma resumida el volumen mínimo de orina recomendado para algunas

determinaciones:

Tabla 1.- Recomendaciones sobre el volumen mínimo de orina para algunas determinaciones8.

Determinación Volumen

Sistemático de Orina y Sedimento 8-12 ml

Cultivo bacteriano (aerobio y/o anaerobio) 0,5-1 ml

Micobacterias 20-50 ml

Hongos 20-50 ml

Virus 20-50 ml


42

Figura 2.- Instrucciones de recogida de orina de una micción.


43

Excepcionalmente, para realizar el análisis bioquímico más el microscópico pueden procesarse volúmenes

inferiores en el caso de especímenes de niños o pacientes con oligo-anuria. En estas situaciones, si fuera

necesario realizar el sedimento habría que tener en cuenta el volumen del que se parte y al que se llega tras

decantación para valorar el factor de concentración4.

Para mantener la estabilidad de la mayoría de los parámetros urinarios la refrigeración de la muestra entre 2-8ºC

será suficiente y solo en determinadas situaciones se requerirá el empleo de conservantes químicos o su

congelación.

Las Guías Clínicas europeas y americanas recomiendan que para el sistemático y el estudio de los elementos

formes de la orina las muestras deben de ser analizadas dentro de las dos horas siguientes a su recogida si se

encuentran a temperatura ambiente. Esto es debido a que es aceptado que transcurrido este tiempo la

composición de la orina cambia y los elementos formes comienzan a deteriorarse. La bilirrubina y el urobilinógeno

son inestables y las bacterias pueden metabolizar la glucosa y transformar el pH lo que puede favorecer la

precipitación de cristales. La estabilidad de los hematíes y leucocitos en la orina depende del pH y de la

osmolalidad de la misma. De tal forma que en una orina con un pH por encima de 7,5 y una osmolalidad inferior

de 300 mOsm/Kg se va a producir la degradación de estas células rápidamente. En aquellas situaciones en que

se solicite cultivo microbiológico o cuando se va a retrasar el análisis bioquímico, por ejemplo las muestras que

proceden de puntos de extracción periféricos que en ocasiones se encuentran alejados del laboratorio central, se

pueden procesar dentro de las cuatro horas siguientes a su recogida si se mantienen refrigeradas. Sin embargo, la

refrigeración presenta como desventaja que puede ocurrir la precipitación de uratos amorfos o fosfatos que

oscurecen el campo del microscopio dificultando su visualización4.

El uso de conservantes químicos como el ácido bórico son útiles para los cultivos microbiológicos porque

previenen el sobrecrecimiento bacteriano en la orina y pueden ser utilizados en aquellos casos en que se va a

retrasar el procesamiento de la orina y no es posible su refrigeración. Pero invalida la muesta para la

determinación del sistemático porque provoca falsos negativos en leucocitos, proteínas y cuerpos cetónicos

medidos mediante tira multi-reactiva. Becton Dickinson ha desarrollado un tubo con una combinación de

conservantes (Clorhexidina, Etilparaben y Propionato de Sodio) en el que los resultados del sistemático

permanecen estables durante 6-24h, excepto para los nitritos y la glucosa9, probablemente debido a que hayan

podido ser metabolizados por las bacterias presentes en la orina.

2.2.3 Orina de tiempo controlado

Debido a la elevada variabilidad, tanto preanalítica como la relacionada con la estabilidad de los analitos, que

presentan las determinaciones de orina de 24 horas solo se recomienda su recogida en las siguiente situaciones:

para aquellos metabolitos cuya excreción en orina no sea constante a lo largo del día, cuando no exista otra

prueba alternativa más fiable que la sustituya y si se está seguro de que el paciente va a colaborar.

Algunos componentes de la orina son inestables y para evitar su deterioro en la recolección de la orina requieren

de la presencia antes de iniciar la recogida de la orina de un conservante químico que debe añadirse al

contenedor. En la tabla 2 se resumen las condiciones óptimas de recogida y conservación de las orinas de 24

horas en función de los analitos y algunas particularidades como el pH óptimo, necesidad de hacer dieta y/o

suspender ciertos tratamientos farmacológicos4,1


44

A pesar de que la recogida de orina de 24 horas es un procedimiento de fácil realización y nada cruento presenta

el inconveniente de ser engorroso ya que supone estar durante un día entero pendiente de un envase. En el

procedimiento tradicional la recogida del espécimen se inicia al levantarse por la mañana el día anterior a la cita

en el Laboratorio. Esa primera orina se descartará en el WC y a partir de ese momento, durante las 24 horas

siguientes, el paciente deberá ir recogiendo toda la orina emitida en el contenedor, incluyendo toda la orina de la

primera hora de la mañana del día de la cita en el centro sanitario para su entrega. Para la recogida, puede

ayudarse de un orinal de plástico que facilite el trasvase al contenedor. Este orinal se aclarará únicamente con

abundante agua, no se empleará jabón ni lejía, tras cada micción. El contenedor con la orina se mantendrá en un

lugar fresco, preferiblemente la nevera, durante todo el periodo que dure la recogida del espécimen.

Este procedimiento, es incompatible en aquellas situaciones en las que el médico peticionario solicita

determinaciones en orina de 24 horas junto con análisis en orina de una micción como sistemático y/o urocultivo o

en el caso de la cuantificación de componentes que requieren condiciones de recogida incompatibles debido a la

necesidad de utilizar distintos conservantes. En estas circunstancias se deberá establecer un sistema de

desdoblamiento de citas (Figura 3)

Figura 3.- Esquema simplificado de desdoblamiento de citas4.

El procedimiento alternativo permite compatibilizar, en la misma cita, la entrega de ambos especímenes (24 horas

y primera orina de la mañana) y consiste en iniciar la recogida de la orina de 24 horas en cualquier momento dos

días antes de la fecha de la cita. Por ejemplo, antes de irse a la cama, el paciente orinará directamente en el WC y

anotará la hora exacta en el recipiente o en la hoja de instrucciones. A partir de ese momento iniciará la recogida

completa de la orina durante 24 horas. Al día siguiente al acostarse, exactamente a la misma hora en que se inició

la recogida el día anterior, el paciente orinará por última vez incluyendo toda esta porción sobre el contenedor de

24 horas. Es muy importante que la orina se mantenga refrigerada durante todo el periodo de tiempo. A la mañana

siguiente, es decir, el día de la cita para la entrega de los especímenes, al levantarse de la cama, el paciente

deberá recoger la orina de una micción siguiendo el procedimiento habitual de chorro medio previo lavado de

genitales externos4.


45

ANALITO CONSERVANTES PARTICULARIDADES ESTABILIDAD1

Ac. δ-Aminolevulínico (ALA)

15 mL Ác. Acético Glacial (P)

5g Carbonato sódico (A)

Recogida en recipiente opaco.

pH óptimo conservación: < 5,5.

Congelar la muestra hasta su análisis.

Una vez congelada la muestra es estable

durante 10 días.

Ác. 5-Hidroxiindolacético 10 mL Ác. Clorhídrico 6N (P)

10g de Ác. Bórico (A)

Refrigerado sin conservante (A)

pH óptimo conservación: 2-3.

Requiere dieta y suspender ciertos fármacos los 3 o 4

días previos al inicio de la recogida del espécimen2.

2 semanas a 4ºC y si es por más tiempo

se debe congelar hasta su análisis.

Ác. Homovanílico 10 mL Ác. Clorhídrico 6N (P)

15 mL Ác. Acético Glacial (A)

pH óptimo conservación: <3.

A 4ºC hasta 24 horas y si es por más

tiempo se debe congelar hasta su análisis.

Ác. Úrico 5g Carbonato sódico (P)


pH óptimo conservación: >8.

Precipita a pH<7.

A temperatura ambiente hasta 4 días.

No es recomendable congelar la muestra.

Ác. Vanilmandélico 10 mL Ác. Clorhídrico 6N (P)




Por su elevada inestabilidad debe refrigerarse durante

la recolección.

Si el método de análisis es HPLC no requiere dieta

pero pueden aparecer interferencias farmacológicas3.



Albúmina (Microalbuminuria)

Refrigerado sin conservante (P)



Se deben evitar ciertas situaciones en las que se

modifica la concentración de albúmina4 y es

conveniente la refrigeración de la muestra durante la

recogida.

7 días a temperatura ambiente, a 4ºC

durante 2 semanas y a -20ºC durante al

menos 5 meses.

Calcio 10 mL Ác. Clorhídrico 6N (P)

Refrigerado sin conservante (A) pH óptimo conservación: 1-2.

2 días a temperatura ambiente, 4 días

refrigerada entre 4-8ºC y más de 3

semanas congelada.


46

Catecolaminas 10 mL Ác. Clorhídrico 6N (P)



Refrigeración de la orina durante la recolección y

suspensión de tratamiento con antihipertensivos5.



Citrato 10 mL Ác. Clorhídrico 6N (P)




1 día a temperatura ambiente y 4 semanas

congelada.

Cobre y metales pesados (Arsénico, Plomo, Mercurio)


Recogida en condiciones que impidan contaminación

con metales.

Recipiente de plástico debe ser lavado previamente

con Ácido Nítrico o Sulfúrico diluidos.


durante 7 días y a -20ºC 1 año.

Cortisol


10 mL Ác. Clorhídrico 6N (A)



pH óptimo conservación: <7,5.

2 días a temperatura ambiente, y una

semana refrigerada a 4ºC o congelada a

-20º.

Creatinina Refrigerado sin conservante (P)

10 mL Ác. Clorhídrico 6N (A)


Su concentración varía con la edad, sexo y masa

muscular. Aumenta tras realizar ejercicio físico y tras

ingerir una dieta rica en carne.


durante 6 días y a -20ºC durante 6 meses.

Fósforo 10 mL Ác. Clorhídrico 6N (P)



Precipita a pH alcalino.

2 días a temperatura ambiente y durante 6

meses refrigerada entre 4-8ºC.

Glucosa 10g de Ác Bórico (P)


Muestras sin conservante a temperatura

ambiente deben ser analizadas antes de

que transcurran dos horas mientras que

congeladas son estables durante 2 días.

Iones (Sodio, Potasio, Cloro)



45 días a temperatura ambiente, 2 meses

refrigerada y durante 1 año congelada a

-20ºC.


47

Tabla 2.- Condiciones óptimas de recogida y conservación de orinas de 24h.

(P: Preferido; A: Aceptado. 1 La estabilidad viene referida a las condiciones del pH óptimo de conservación. 2 Deben evitarse alimentos como plátanos, berenjenas,

piñas, ciruelas y nueces que son ricos en Serotonina y fármacos como Reserpina, que favorecen su liberación, provocando resultados falsamente elevados. 3 Entre

las interferencias farmacológicas in vivo se incluyen fármacos como Iproniazida o Pergilina que inhiben la monoaminooxidasa y reducen la excreción de AVM o bien

la L-Dopa empleada en el Parkinson que aumenta la excreción de AVM dando resultados falsamente elevados. 4 Tras ejercicio físico intenso; si existe una Infección

del Tracto Urinario (ITU) o infección aguda; inmediatamente después de una cirugía y tras ingestión de grandes cantidades de líquido. 5 Dos días antes y durante la

recolección se debe suspender el tratamiento con fármacos antihipertensivos porque disminuyen la concentración de Catecolaminas. 6 Los alimentos ricos en

oxalato como el cacao, fresas o espárragos aumentan las concentraciones en orina).

Magnesio 10 mL Ác. Clorhídrico 6N (P)

Refrigerado sin conservante (A) pH óptimo conservación: 1-2.

24 horas a temperatura ambiente, a 4ºC

durante 3 días y a -20ºC durante al menos

1 año.

Metanefrinas 10 mL Ác. Clorhídrico 6N (P)

15 mL Ác. Acético Glacial (A) pH óptimo conservación: <3. Semanas a 4-8ºC y varios meses a -20ºC.

Oxalato 10 mL Ác. Clorhídrico 6N (P)



Requiere dieta6.

Porfirinas 5g Carbonato sódico (P) Refrigeración y recogida en recipiente opaco.


4 días a temperatura ambiente, a 4ºC 7

días y a -20ºC al menos 1 mes.

Porfobilinógeno 5g Carbonato sódico (P)


Refrigeración y recogida en recipiente opaco.




Proteínas e Inmunofijación



1 día a temperatura ambiente, a 4ºC 7 días

y a -20ºC al menos 1 mes.

Urea Refrigerado sin conservante (P)

10 mL Ác. Clorhídrico 6N (P) pH óptimo conservación: <4.




48

2.2.4 Contenedores e Instrucciones para la recogida de orina

En el sistema público de salud, los recipientes y sustancias conservantes adecuados y necesarios para recoger

los especímenes de orina normalmente son suministrados a los pacientes de manera gratuita. Los recipientes

deben reunir las condiciones de esterilidad, capacidad y opacidad que requieran las determinaciones solicitadas

por el médico. Se recomienda que los contenedores incorporen dispositivos de transferencia de la orina a tubos de

recogida por sistema de vacío porque presentan numerosas ventajas relacionadas con la seguridad del paciente y

por la facilidad de manejo ya que facilitan la identificación positiva de la muestra reduciendo los errores de

etiquetado y permiten el llenado de tantas alícuotas como sean necesarios de forma fácil, rápida e higiénica;

evitando riesgos de derramamiento, contaminación, olores, exposiciones accidentales a la orina con el peligro de

contagios, etc.

En el caso de los envases de 24 horas, además deben presentar los siguientes requisitos: boca ancha para

facilitar el trasvase de la orina desde el orinal; tapa de rosca con cierre de seguridad que evite su derramamiento

durante el transporte y en el caso de presentar como conservante algún reactivo tóxico o corrosivo se debe reflejar

en una etiqueta con los símbolos pertinentes. (Figura 4)

Figura 4.- Símbolos de peligrosidad internacionalmente reconocidos4.

Los contenedores deberán ir acompañados de una hoja de instrucciones muy gráfica, con ilustraciones y

fácilmente comprensible (incluso para personas con bajo nivel cultural o intelectual) para concienciar al paciente

de la importancia que tiene para el resultado final la correcta recogida de la orina. (Ver Figura 2)

El personal encargado de entregar los envases deberá estar perfectamente instruido acerca del manejo de las

tablas de compatibilidad de conservantes y las dietas especiales que requieran determinados parámetros y deberá

asumir la responsabilidad de dedicar el tiempo necesario para que el paciente comprenda perfectamente las

instrucciones de recogida4.

2.3.- Transporte del espécimen al laboratorio

El transporte de las muestras de orina al laboratorio se deberá realizar en el menor tiempo posible y en sistemas

refrigerados o neveras con control de temperatura cumpliendo los requerimientos específicos europeos en cuanto

al embalaje y transporte de muestras clínicas.

Los reglamentos a los cuales está sometido el transporte de muestras de diagnóstico están basados en la

Normativa de las Naciones Unidas, de la que la Organización Mundial de la Salud (OMS) es consultora. Los

procedimientos son aplicables a todas las modalidades de transporte, y se publican en las “Recomendaciones

Relativas al Transporte de Mercancías Peligrosas (Libro Naranja)”.


49

Estas recomendaciones están incluidas en las regulaciones desarrolladas por la Unión Postal Universal (UPU), la

Organización Internacional de Aviación (OIAC), la Asociación Internacional de Transporte Aéreo (IATA), el Comité

de Transportes Interiores (CTI) de la CEE y la Oficina Central para el Transporte Internacional por Ferrocarril

(OCTI), entre otras. Por ejemplo, el CTI adopta las recomendaciones de la ONU en el Acuerdo Europeo sobre el

transporte internacional de mercancías peligrosas por carretera (ADR). Ésta se renueva cada dos años y la que

está en vigencia actualmente es la ADR 20114,11.

2.3.1 ADR 201112.

Según esta normativa se define “muestras tomadas de pacientes” a los materiales recogidos directamente de

pacientes humanos o animales, incluyendo, aunque sin limitarse a ellos, excrementos, secreciones, sangre y sus

componentes, tejidos, y líquidos titulares y los órganos transportados con fines de investigación, diagnóstico,

estudio, tratamiento o prevención.

Divide a las materias infecciosa en dos categorías: A y B.

• Categoría A: materia infecciosa que se transporta en una forma que, al exponerse a ella, es capaz de causar

una incapacidad permanente o una enfermedad mortal o potencialmente mortal para otros seres humanos o

animales sanos. Las sustancias infecciosas que cumpliendo estos criterios causan enfermedades en seres

humanos o tanto en ellos como en animales se asignarán al Nº ONU 2814 «SUSTANCIA INFECCIOSA QUE

AFECTA A LOS SERES HUMANOS» mientras que las que sólo causan enfermedades a animales se

asignarán al Nº ONU 2900 «SUSTANCIA INFECCIOSA QUE AFECTA A LOS ANIMALES únicamente». La

adscripción a dichos números se basará en los antecedentes médicos y síntomas conocidos del paciente o del

animal del cual procede la sustancia, las condiciones endémicas locales, los síntomas del paciente o del

asesoramiento de un especialista sobre el estado individual del paciente o del animal. Además, una sustancia

sobre la que haya dudas acerca de si cumple o no los criterios, se incluirá por defecto en la categoría A.

• Categoría B: materia infecciosa que no cumple los criterios para su inclusión en la categoría A. En este caso

se le asignará el Nº ONU 3373 «MATERIA BIOLÓGICA, CATEGORÍA B». Las muestras de orina pertenecen a

este grupo.

La ADR, siguiendo las recomendaciones de la OMS, clasifica las sustancias infecciosas de categoría A en los

grupos 2814, 2900 y las de categoría B en el grupo 3373.

Las muestras de orina pertenecen al grupo 3373 y para su transporte por todos los medios por superficie, deberán

cumplir con la instrucción de embalaje P650. Según ésta las características básicas que deben cumplir los

sistemas de transportes son:

1. El embalaje deberá ser de buena calidad y suficientemente robusto como para resistir las incidencias propias

del transporte. Deberán estar fabricados con un sistema de cierre adecuado de forma que se evite cualquier

fuga de su contenido en las condiciones normales de transporte por vibración o debido a cambios de

temperatura, de humedad o de presión.

2. El embalaje deberá comprender al menos tres componentes: un recipiente primario, un embalaje secundario y

un embalaje exterior o terciario. De los que, o bien el compartimento secundario o el exterior deberá ser rígido.

3. Los recipientes primarios se embalarán en los secundarios de forma tal que, en las condiciones normales de

transporte, se evite que puedan romperse, perforarse o permitir la fuga de contenido al secundario. Los


50

embalajes secundarios se asegurarán en embalajes exteriores con un material amortiguador adecuado.

Cualquier fuga de contenido no comprometerá la integridad de las propiedades protectoras del material de

relleno o del embalaje exterior.

4. El embalaje exterior deberá llevar una marca que consistirá en un cuadrado rotado un ángulo de 45º (forma de

diamante) con unas dimensiones mínimas de 50 mm x 50 mm. El grosor de las líneas deberá ser al menos de

2 mm. En su interior contendrá la inscripción “UN3373” que será fácil de ver y de leer. Además llevará una

leyenda junto al cuadrado que diga: “MATERIA BIOLÓGICA, CATEGORÍA B”. La altura de las letras y las

cifras deberá ser de al menos 6 mm. (Figura 5)

MATERIA BIOLÓGICA, CATEGORÍA B

Figura 5.- Marca que debe aparecer en la parte exterior del embalaje P650.

5. Al menos una de las superficies del contenedor exterior deberá tener unas dimensiones de 100 mm x 100

mm.

6. El bulto completo deberá estar homologado y superará ensayos frente a caídas desde 1,2 m.

7. Cuando varios embalajes se reúnan en un sobreembalaje, las marcas y leyendas se deberán reproducir

en el exterior del sobreembalaje de forma que sean claramente visibles.

8. En el caso de las orinas al ser materias líquidas,

a. Los recipientes primarios y los secundarios deberán ser estancos.

b. Si se colocan varios recipientes primarios frágiles en el mismo embalaje secundario, los recipientes

primarios irán envueltos individualmente o separados de manera que se evite todo contacto entre ellos.

c. Se colocará material absorbente entre los recipientes primarios y el embalaje secundario. Dicho

material absorbente irá en cantidad suficiente para que pueda absorber la totalidad del contenido de los

recipientes primarios.

d. El recipiente primario o el secundario deberán resistir sin derrames una presión interna de 95 kPa (0.95

bar).

2.4.- Recepción del espécimen en el laboratorio

Una vez que el espécimen recogido por el paciente llega al Laboratorio, se acepta para su procesamiento siempre

y cuando cumpla con una serie de requisitos básicos: que esté correctamente identificado, que el tipo de muestra

sea el apropiado para el análisis solicitado y que las condiciones de recogida, transporte, preparación y

conservación de la muestra sean las adecuadas. En el caso de no cumplirse estos requerimientos mínimos deberá

quedar registrada la incidencia, en papel y/o en el sistema informático de laboratorio y/o programa gestor de

incidencias específico, indicándose el número de identificación de la muestra, la persona que lo recepciona, el tipo


51

de incidencia, la persona con la que se contacta del servicio solicitante o del centro extractor y la resolución de la

incidencia: si la muestra no se analiza o si finalmente se decide su procesamiento y en qué condiciones, etc.

Además el personal encargado de recepcionarlo deberá obtener e identificar correctamente las alícuotas

necesarias de cada orina en función de las determinaciones solicitadas y de la organización del servicio. El

personal responsable debe estar concienciado en la importancia y la obligatoriedad de homogenizar la muestra de

orina original antes de proceder a su alicuotado. Actualmente, en los laboratorios con un elevado número de

muestras se tiende a automatizar el alicuotado a través de sistemas preanalíticos robotizados que permiten

aumentar la capacidad de trabajo y disminuir los errores4.

2.5.- Preparación de la muestra

Cuando las determinaciones solicitadas exigen que el espécimen se recoja en unas determinadas condiciones de

pH previas al inicio de la recogida para evitar el deterioro de los analitos, por ejemplo Catecolaminas, y no se han

cumplido, se solicitará una nueva muestra explicando el motivo de rechazo.

Para ciertos analitos, los especímenes de orina podrán ser acondicionadas después de su recogida; a posteriori,

ajustando el pH una vez han llegado al laboratorio y homogenizando suficientemente antes de obtener las

alícuotas que serán analizadas. Un ejemplo se da cuando el objetivo es redisolver cristales ya precipitados, pero

en estos casos, en ocasiones, no basta con ajustar el pH sino que se puede requerir el calentamiento de todo el

espécimen antes de alicuotar4.

2.6.- Transporte de la muestra a la sección del laboratorio donde se va a realizar la

determinación

Una vez que la alícuota de orina, adecuadamente preparada, llega al área del laboratorio donde se va a llevar a

cabo el análisis es recomendable que los analizadores dispongan de conexión bidireccional al SIL o “host-query”

de tal forma que solo se realizarán las pruebas que se hayan solicitado en la petición. En el caso de no disponer

de esta conexión o para las pruebas manuales, por ejemplo test de embarazo, se puede emitir listas de trabajo

donde se indiquen las pruebas a realizar8.

3.- Oportunidades de mejora en la fase preanalítica

Para reducir errores y mejorar la calidad en la fase preanalítica es imprescindible la dirección por parte de un

Facultativo Especialista de Área responsable de la misma que se encargue de solucionar las dudas y problemas

que se planteen y que estará en contacto permanente con los responsables de las extracciones de los puntos de

extracción, tanto hospitalarios como periféricos para evitar que se repitan las mismas incidencias en el futuro4.

Además, recientemente se ha propuesto el uso de metodologías de mejora de procesos como Lean y Seis Sigma.

Los fundamentos del método Lean se basan en la reducción de actividades innecesarias y sin valor añadido con el

objetivo de disminuir el tiempo total de producción mientras que la metodología Seis Sigma está orientado a la

disminución de la variabilidad (por ejemplo reduciendo el número de errores en un proceso). De tal forma que el

uso combinado de ambas permite monitorizar y mejorar la calidad basándose en la eliminación de errores cuando

sea posible y la reducción o gestión de los mismos en las partes del proceso que no puedan ser eliminados.

Una herramienta muy efectiva del método Lean para llevar a cabo lo expuesto anteriormente en la fase

preanalítica es la realización del mapa de proceso, que se construye ordenando todos los pasos en un solo


52

proceso. Esto permite ilustrar de una forma gráfica el estado actual (“as is”) y hacer un inventario crítico de las

actividades que se están llevando a cabo en un laboratorio.

Con el conocimiento de lo que está pasando, representado mediante el mapa de procesos, el laboratorio está

mejor preparado para identificar como debería ser el proceso (“To be”) para obtener mejores resultados y más

productivos.

En la Figura 6 se representa de una forma simplificada un ejemplo del flujo de trabajo del estado actual de la fase

preanalítica de un laboratorio antes de su implementación con el método Lean y Seis Sigma propuesto por

Stankovic et al7.

Figura 6.- Ejemplo de un mapa de procesos de la fase preanalítica. Modificado de Stankovic AK, DiLauri E. Quality Improvements in the Preanalytical Phase: Focus on Urine Specimen Workflow. Clin Lab Med. 2008;28:339–50.


53

En la Figura 7 se ilustra un ejemplo del impacto de la aplicación de los principios de Lean y Seis Sigma en la fase

preanalítica, lo que se denomina el estado “To be”. Como se puede observar, los pasos que los autores

consideraban que carecen de valor añadido y/o los que son susceptibles de errores, si no han podido ser

eliminados, se ha tratado de controlar resultando un proceso más eficiente y estandarizado7.

Figura 7.- Ejemplo de un mapa de procesos de la fase preanalítica implementado con el Método Lean. Modificado

de Stankovic AK, DiLauri E. Quality Improvements in the Preanalytical Phase: Focus on Urine Specimen Workflow.

Clin Lab Med. 2008;28:339–50


54

4.- Bibliografía

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7. Stankovic AK, DiLauri E. Quality Improvements in the Preanalytical Phase: Focus on Urine Specimen

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propiedades biológicas. 2003. Disponible en: http://www.ifcc.org/ria/div/muestras.pdf

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_CARRETERA/MMPP/_DOCUMENTOS/ADR2011-zip.ht


55

1.- Antecedentes históricos La orina ha sido históricamente el primer fluido biológico que utilizaron las antiguas civilizaciones, motivadas por la

necesidad y el arte de sanar, para fines diagnósticos. La orina, como muestra humana, es una importante fuente

de información clínica, potenciada por el hecho de que, al ser medio de excreción, su composición refleja de forma

fidedigna numerosas alteraciones fisiológicas. Presenta una ventaja muy importante frente a otras muestras: se

emite de forma espontánea por lo que, en su obtención, salvo excepciones, no se emplea un método invasivo para

el paciente3,8.

A lo largo de la historia de la Medicina se han descrito características macroscópicas y organolépticas de la orina

relacionadas, con mayor o menor acierto, con determinadas entidades patológicas. Así, en el ámbito sanitario van

surgiendo los que podrían denominarse, primeros “especialistas” de la orina. A falta todavía del actual desarrollo

tecnológico y científico, utilizaban sus sentidos (vista, olfato y sabor) para diferenciar ciertos signos diagnósticos

en la orina que les permitieran, junto con síntomas y anamnesis del paciente, emitir un juicio clínico.

El método conocido más antiguo de estudio de fluidos corporales, se remonta al antiguo Egipto, donde poliuria y

hematuria ya se citaban en papiros médicos como estados patológicos. Así, del año 1550 anterior a nuestra era,

un papiro de 108 hojas describe alteraciones en la emisión de la orina y sus remedios11.

Ya en la Grecia clásica destacó Hipócrates (460-377 a. C.), descendiente de Esculapio, siendo el primer médico

que escribió sobre la importancia del examen de orina o “uroscopia”. En la recopilación “Las sentencias cnidianas”

Hipócrates definía 12 enfermedades de vejiga, 4 de riñón y 4 estrangurias, y se pronunciaba acerca del aspecto y

características de la orina para emitir diagnósticos. Así escribió: “cuando un enfermo orina sangre y grumos, tiene

estranguria y dolor que invade el hipogastrio y el periné, tiene alguna afección de la vejiga; la orina que contiene

sangre, pus y coágulos y un olor fétido indica ulceración de la vejiga”. Hipócrates diferenció también el estado de

normalidad de la orina frente a otros aspectos anormales, señalando incluso diferencias entre sexos y edades: “La

mejor orina es la que tiene el sedimento blanco, uniforme y consistente durante toda la enfermedad. Cuando la

orina es rojiza y el sedimento consistente y uniforme, la afección es más dilatada, aunque no fatal. Las peores

orinas son las fétidas, acuosas, negras y espesas; en los hombres y las mujeres adultos, las peores son las negra

y en los niños las acuosas”14.

También, se tiene constancia de escritos del médico hindú Caraka (aprox. 100 d. C.) donde describió diez tipos de

orina patológica, nombrando incluso el contenido en azúcar y bacterias.

En Roma, Celso (año 1 de nuestra era) fue un gran recopilador y difusor de Hipócrates. Sin embargo, ninguna

enseñanza médica del pasado fue tan importante ni tuvo una influencia tan duradera como la de Claudio Galenus

de Pérgamo (Galeno, 128 d.C.) quien, en el siglo II, unificó la medicina de su tiempo, tomando como base la

Joaquín Vera Hernández , Simón Gómez-Biedma Gutiérrez, Mª Consuelo Olmeda Herreros.

Análisis Físico-Químico de la Orina de una Micción.

Tema 3

Tema 3. Análisis Físico-Químico de la Orina de una Micción

56

doctrina Hipocrática pero combatiendo teorías y procedimientos obsoletos y arcaicos que se utilizaban por

distintas corrientes médicas de la época. Galeno creó un sistema principal de diagnóstico con su doctrina de la

patología humoral: “No son los órganos sólidos el foco de las enfermedades, sino los cuatro fluidos o humores

corporales: sangre, cólera, flema y melancolía. La enfermedad se produce por el desequilibrio de estos fluidos y la

naturaleza y localización de la misma puede establecerse de la composición y apariencia de los humores”. Por lo

tanto, una enfermedad también se manifestaba en la orina. Esta doctrina dominó el pensamiento médico hasta el

siglo XVI.

Idealizaciones de la teoría del humorismo de Galeno, como el esquema de humores desarrollado en el siglo X por

el médico árabe Isaac Judaeus, al que dotó de infalibilidad diagnóstica, condujeron al desarrollo de la denominada

uromancia. Esta carecía de toda base científica y se acercaba más a las ciencias ocultas que se practicaban

durante la Edad Media.

Destaca también la escuela de Salerno, fundada en el siglo XI por Ponto (griego), Abadía (árabe), Elino (judío) y

Salerno (latino). Esta escuela multicultural, referente de la práctica medica medieval y muy influenciada por la

medicina árabe, desde donde llegaron escritos y doctrinas de Galeno, difundió en Europa el uso de la uroscopia.

Bernard de Gordon (1285-1318) indicó que “la ciencia de juzgar la orina es tan fácil que todo aquel que lo desee

puede aprenderla”. La originalidad de Gordon fue escribir en verso las “canciones del juicio urinario” Carmina de

Urinarum Indiciis, con el fin de difundir estás prácticas y hacerlas fácilmente memorizables5.

En el siglo XIII, con Juan Actuario, médico de la corte bizantina, se alcanzó la culminación del análisis visual de la

orina como método diagnóstico en la práctica medica. J. Actuario escribió “Liber de urinis”, tratado-compendio de

veinte volúmenes de los escritos greco-arábigos hasta la fecha editados, lo que permitió a la nueva ciencia

“Uroscopia” perdurar durante siglos induciendo el nacimiento de los primeros especialistas en la observación de la

orina, los uroscopistas.

A J. Actuario se atribuye el diseño de un frasco de vidrio graduado de forma especial denominado “mátula”, donde

se añadía la orina para examinar su aspecto macroscópico y poder deducir la patología asociada. Destacan en

estos escritos, observaciones hoy en día consideradas preanalítica, como las referencias a interferencias en el

análisis de la orina que pueden provocar la composición de los materiales empleados y las condiciones de

conservación5.

La mátula alcanzó gran difusión y entró a formar parte principal del equipo médico durante siglos. El examen

organoléptico de la orina comprendía la inspección del color, la consistencia, “contenta”, materia en suspensión, el

olor y el depósito. Más tarde, surgiría la figura del “cataorinas” al considerar también el sabor.

Se debe indicar también que, a pesar de los avances en las doctrinas médicas relacionadas con el estudio de la

orina, las teorías resultaban a menudo insuficientes para aumentar la eficacia de la práctica médica, apareciendo

falsos médicos y curanderos que hacían de la práctica de la medicina poco más que un ejercicio de adivinación sin

base científica.

Un punto de inflexión en el análisis urinario supuso el nacimiento del microscopio. En el siglo XVII el comerciante

holandés Anthony van Leeuwenhoek construyó el precursor del microscopio. Posteriormente, hacía 1880, Ernst

Abbe, con el apoyo económico de Carl Zeiss, construyó un microscopio, que desarrollado sobre bases de leyes

ópticas, sirvió de base para su construcción en serie14.


57

La aplicación al urino-análisis fue inmediata, aunque por motivos económicos y de posturas de minusvaloración

sin fundamento, la extensión en su aplicación fue lenta. Surgen escritos en los que se defiende el examen de la

orina sin necesidad del uso de este instrumento. Así, por ejemplo, en la trilogía de H. Salí, editado a principios de

siglo XX, se podía leer: “los sedimentos y enturbiamientos de la orina pueden reconocerse y caracterizarse a

menudo, y sin necesidad de examen microscópico alguno, por su aspecto físico y por sus reacciones químicas”.

Desarrollo de las determinaciones químicas en orina:

Otro punto de inflexión del avance en el urianálisis fue la introducción continua, a partir de finales del siglo XVIII,

de análisis químicos de proteínas, glucosa y acetona en la orina.

Durante la primera mitad del siglo XX se desarrollan un amplio repertorio de test de laboratorio para mediciones

cuantitativas. Por su fácil disponibilidad, numerosos métodos analíticos se desarrollaron en orina modificándose a

posteriori para adaptarse a su medida en sangre y otros líquidos biológicos.

Destaca Otto Folin, profesor de química biológica en Harvard que entre 1904 y 1922 desarrolla métodos analíticos

que cuantifican diversos analitos en orina: urea, amonio, creatinina, acido úrico, fósforo, cloro, acidez, publicando

además valores normales de concentración de estas sustancias. Folin desarrolló el método del picrato alcalino

para la determinación de la creatinina que sigue empleándose hoy en día. Somogyi (1938) desarrolló métodos

para la medición de actividad amilasa en orina y sangre14.

El cambio de la química líquida a la química seca, simplificó la metodología para la determinación de los

parámetros anormales en la orina, generalizándose y universalizándose su uso en la práctica rutinaria de los

Laboratorios Clínicos.

Aunque ya en 1850 el químico francés Jules Maumené desarrolló las primeras “tiras reactivas” impregnando una

tira de lana con “protocloruro de estaño”, la técnica no fue ampliamente aceptada hasta unos 70 años más tarde,

cuando el químico Fritz Feigl (1891-1971) publicó su técnica de “análisis inmediato”. La facilidad del uso dispara la

tecnología, fabricándose tiras reactivas de orina a escala industrial a partir de la pasada década de los 5014.

En 1956 el Clinistix de Ames representa un reactivo de Glucosa que se sumerge en la orina, se deja actuar un

minuto y se lee. El desarrollo es imparable: Proteínas y cuerpos cetónicos 1957; pH 1959; Sangre oculta 1961;

Bilirrubina y urobilinógeno 1969; Nitritos 1972; Densidad 1981; Leucocitos 1984. En 1984 aparece el Multistix 10

SG un panel múltiple con 10 zonas de reacción en una única tira reactiva.

2.- Condiciones de aceptabilidad del espécimen

En el análisis físico-químico de la orina hay que tener en cuenta las condiciones preanalíticas que se deben

cumplir y que se desarrollan en otro capítulo. Damos unas pinceladas en cuanto a aspectos fundamentales del

correcto proceder, en cada una de las etapas del análisis (obtención de la orina, recepción por el Laboratorio,

transporte, conservación y análisis)1,2, 3.

2.1.- Obtención de las muestras

Para la obtención de la orina y su envío se usarán recipientes desechables limpios, de boca ancha, con

tapón de rosca de doble cierre de seguridad y estériles, fabricados normalmente en plástico 21

La muestra debe estar unívocamente identificada y relacionada con la misma identificación al volante de

petición analítica1, 2.


58

Se distinguen varios tipos de muestras de orina en función de la hora y forma de obtención: Orina

espontánea, Orina de primera hora de la mañana (después del descanso nocturno), Segunda orina de la

mañana (obtenida antes del medio día), Orina minutada o de tiempo controlado (generalmente orina de 24

h), Orina de chorro medio y Orina obtenida por punción suprapúbica de la vejiga. Es la orina de primera

hora de la mañana la más empleada para la mayoría de las pruebas.

Se debe facilitar la obtención correcta de las muestras mediante folletos con una descripción detallada del

procedimiento para los pacientes y el personal médico. Adicionalmente el personal sanitario que entrega

esta documentación debe dar oralmente las instrucciones precisas, confirmando que el paciente las ha

entendido1.

El sistema público de salud, debe garantizar el suministro a los pacientes de los recipientes con las

sustancias conservantes adecuadas para recoger los especimenes de orina. Los recipientes deben reunir

las condiciones de esterilidad, capacidad y opacidad que requieran las determinaciones solicitadas por el

médico. Se recomienda que los contenedores incorporen dispositivos de transferencia de la orina a tubos

de recogida por sistema de vacío1.

2.2.- Recepción por el Laboratorio o Centro de Salud

El responsable de recepcionar la orina, deberá obtener e identificar correctamente todas las alícuotas de

orina necesarias, atendiendo a las indicaciones del Laboratorio Matriz 1.

Se debe trasvasar el espécimen de orina, previa homogeneización, a los recipientes definitivos para su

procesamiento a fin de obtener las muestras de análisis. Estas dependerán de las determinaciones

solicitadas en el formulario de petición.

Deberán identificar todas las muestras que se generen del espécimen original con la misma identificación.

El laboratorio debe determinar, una vez recibida la muestra en el laboratorio, si ésta cumple con los

requisitos mínimos imprescindibles para ser procesada1,2.

2.3.- Transporte

El transporte de las muestras se realizará en el menor tiempo posible y, aplicando la normativa vigente en

España (ADR 20116). Se recomienda el transporte en sistemas herméticos y refrigerados con dispositivos

de control de tiempo y temperatura24,

Idealmente, tanto para el Sistemático como para el Sedimento y el Urocultivo, la muestra debe procesarse

en las dos horas posteriores a la recogida para evitar el deterioro de elementos químicos o formes así

como la aparición de artefactos tales como cristales o la multiplicación de bacterias. Cuando no sea

posible cumplir los tiempos, se recomienda refrigerar la muestra y atemperarla antes de proceder a su

análisis1.

2.4.- Conservación

En general, para la determinación de parámetros químicos en orina de una micción, no se recomienda el

empleo de conservantes químicos. En las orinas destinadas a cultivo bacteriano puede valorarse el uso de

conservantes, en cuyo caso no haría falta refrigerar las muestras durante el transporte y manipulación

previa a la siembra5,1, 3.


59

Los tiempos superiores a dos horas para el procesamiento de la orina pueden dar lugar a falsos resultados

debido a las siguientes influencias: Destrucción (lisis) de los leucocitos y eritrocitos, Proliferación de

bacterias, Degradación bacteriana de la glucosa, Aumento del pH debido a la formación de amoníaco por

la degradación bacteriana de la urea, degradación oxidativa de la bilirrubina y del urobilinógeno, acelerada

por la exposición a la luz solar1, 2, 3.

Estas alteraciones de la muestra pueden retrasarse si se conserva en un recipiente herméticamente

cerrado y refrigerado entre 2 – 8 º C.

Esta conservación en nevera de la orina para realizar el sistemático de orina no debe prolongarse más allá

de las 8 horas. Pasado este tiempo esta justificado el rechazo de la muestra para su análisis1.

2.5.- Análisis de la muestra de orina

El Laboratorio Matriz deberá establecer sus propios criterios de rechazo de especimenes de orina con un

registro de incidencias de las muestras. Regularmente deberá analizar dichas incidencias para implantar

medidas que las corrijan y prevengan1.

Los criterios para realizar análisis adicionales o test reflejos se establecerán en cada Laboratorio de forma

consensuada con los servicios peticionarios adaptándose a las características de la población en estudio. Ejemplo,

control de microalbuminuria en pacientes diabéticos. Con el objeto de minimizar el informe de resultados falsos,

tanto positivos como negativos1.

3.- Análisis macroscópico-físico de la orina

3.1.- Volumen

El volumen de la orina excretada compensa el desequilibrio entre la ingesta de líquidos y las pérdidas

extrarrenales de agua a partir de los pulmones (respiración), el sudor (transpiración) y el intestino. Así, aumenta

con la mayor ingesta de líquidos y con la temperatura fría y disminuye con la mayor sudoración. Se adapta pues

para mantener la homeostasis del agua. Los valores normales diarios según la edad y peso se citan en la Tabla 1.

Tabla 1.- Volumen de orina diario (Tabla tomada del Manual Normon. Pruebas de Laboratorio y Funcionales 8ª edición7.

Hablamos de aumento de orina verdadero (poliuria) cuando el mismo no dependa de condiciones climáticas o

alimenticias. La poliuria se produce en las siguientes patologías7:

Edad Volumen diario Por Kg de peso y día

Primera semana 30 a 50 ml 5 a 10 ml

Un mes 200 a 400 ml 70 a 80 ml

Un año 600 a 700 ml 65 a 70 ml

10 años 900 a 1100 ml 40 a 50 ml

Adultos 1200 a 1500 ml 20 a 25 ml


60

Diabetes Mellitus no controlada.

Disminución del número de nefronas en la insuficiencia renal crónica.

Fase poliúrica de la insuficiencia renal aguda.

Diabetes insípida e hipofisaria. En esta patología de forma muy marcada llegando a excretar hasta 20 litros. A

diferencia de la Diabetes Mellitus, con una poliuria de densidad elevada por presencia de glucosa, en la

Diabetes Insípida, la densidad es muy baja, incluso cercana a la del agua.

Diabetes nefrogénica.

Tubulopatías renales.

Hipercalcemias.

Pérdida de potasio.

Polidipsia primaria.

Grandes derrames y enfermedades nerviosas.

La disminución de orina u oliguria se presenta con nefropatías agudas, insuficiencia cardíaca, diarreas graves y

otras causas de deshidratación.

Se alcanza la ausencia de formación de orina o anuria, en la uremia verdadera y en insuficiencia renal terminal.

3.2.- Aspecto

La orina normal recién emitida es límpida o muy ligeramente turbia de color amarillento. Por reposo puede

depositarse una pequeña nube de mucus, leucocitos, células y cristales3.

Orinas originariamente límpidas, durante su enfriamiento o refrigeración, pueden enturbiarse por disminución de la

solubilidad y precipitación de cristales amorfos como fosfatos (solubles en medio ácido), oxalatos (solubles en

ácidos minerales como el HCl diluido) o uratos (solubles por calentamiento ó en medio alcalino).

La aparición de turbidez en la orina puede ser debida a numerosas causas y este hallazgo debe investigarse. Son

causa de turbidez: los medios de contraste radiológicos, las lociones, cremas y talcos de uso externo, la presencia

de células epiteliales, moco, espermatozoides, líquido prostático, materia fecal o la menstruación. También se

puede enturbiar durante la refrigeración, por disminución de solubilidad de sales con la menor temperatura

(Ejemplo. Precipitación rosada de uratos amorfos o blanquecina de fosfatos). Causas patológicas de turbidez son

la piuria, la bacteriuria, la presencia de hongos y la presencia de lípidos en la orina (lipiduria). La poco frecuente

lipiduria puede presentarse en el síndrome nefrótico o en casos de proteinuria masiva2, 7.

Cuando al emitir la orina o sacudir la muestra en un recipiente, se forma una espuma abundante y persistente se

debe sospechar de la presencia de proteínas, sales biliares, u otras sustancias que modifiquen la tensión

superficial. El color de la espuma es significativo en el caso de la presencia de bilirrubina, que tiñe la espuma a

amarillo verdosa o parda, siendo de color ligeramente amarillo en ausencia de bilirrubina2.

La neumaturia o presencia de finas burbujas de gas en determinados casos, puede ser síntoma de la presencia de

la poco frecuente fístula entre el tracto urinario y el intestino. En este caso, suele ir acompañada de materia fecal

en la orina (fecaluria)5.


61

3.3.- Olor

La orina fresca normal es prácticamente inodora ó con su característica aromaticidad débil por la presencia de

ácidos orgánicos volátiles. Enumeramos distintos casos de alteraciones en su olor 2,7, 3, 8:

Olor amoniacal ó fétido: ciertas cistitis con microorganismos que degradan la urea y liberan amoniaco o debido

a una retención prolongada de la orina.

Alcohol en intoxicación por etanol.

Fecaloide en fístulas vesico-intestinales

Olor a sulfuro de hidrógeno en infecciones del tracto urinario con proteinuria que provocan degradación

bacteriana de aminoácidos azufrados a mercaptanos (compuestos orgánicos de azufre).

Un olor afrutado (fruta fresca o acetona) en presencia de cetonuria por cetosis metabólica debida a ayuno

prolongado, diabetes mellitus no controlada u otras alteraciones metabólicas.

Hedor hepático: olor a rancio de la orina y el aliento en presencia de encefalopatías hepáticas.

Sulfúrico: descomposición de cistatina.

En muchos errores innatos del metabolismo, como fenilcetonuria, enfermedad de jarabe de arce, acidemia

isovalérica… se eliminan sustancias que dan a la orina un olor característico, aunque se debe de destacar que

el olor contiene también una variabilidad según el sujeto (ver Tabla 2).

Olor Enfermedad metabólica Sudor de pies Acidemia Isovalérica y Acidemia Glutárica

(Exceso de ácido butírico o hexanoico) Jarabe de Arce (caramelo quemado) Enfermedad urinaria del Jarabe de Arce Col, Lúpulo Malabsorción de Metionina Ratón, establo o moho Fenilcetonuria Pescado podrido Trimetilaminuria Rancio Hipermetioninemia, tiroxinemia

Tabla 2.- Olores de orina característicos de ciertas enfermedades metabólicas.

3.4.- Color El color amarillo ámbar característico es debido a pigmentos urocromos derivados principalmente de la urobilina

como producto final de la degradación de la hemoglobina. La intensidad del color suele ser inversamente

proporcional a la cuantía de orina así, es pálida cuando se produce en gran cantidad y de color amarillo intenso

cuando es escasa, por concentración de dichos pigmentos y otros compuestos como la riboflavina2,7, 8

El color de la orina puede ser anormal debido a la excreción de pigmentos endógenos, fármacos y sus

metabolitos. Enumeramos coloraciones características de orinas patológicas (ver Tablas 3 y 4):

• Orinas rojas o rosadas:

• Oligurias febriles por infecciones del tracto urinario.

• Hematurias: siendo además traslúcida o más o menos turbia. Las orinas de pacientes con

tratamientos con anticoagulantes orales o heparina pueden ser ligeramente rosadas por hematuria.


62

• Hemoglobinurias: orina roja y transparente.

• Porfirinurias: orina de color rojo oporto cuando se observa recién emitida pero oscurece con el tiempo.

• Color amarillo intenso: en orinas de alta densidad, por oliguria de causa extrarrenal. También por ictericia,

con ejercicios intensos, por fiebre y con dieta restringida en líquidos.

• Orinas negruzcas: melanosarcomas y otros tumores melánicos (en el que el melanógeno precursor se

oxida en el aire a melanina).

• Orinas blanquecinas o lechosas: en las quilurias y piurias severas y en la hiperoxaluria.

• Orinas verdosas o azuladas: ciertos colorantes y medicamentos confieren a la orina un color desde

azulado a verdoso por fusión del color azul con el amarillo de la orina: azul de metileno, triamtereno,

amitriptilina, indometacina. La enfermedad genética recesiva del síndrome del pañal azul con una

deficiencia de un transportador de triptófano a nivel intestinal puede conferir a la orina un característico

color azulado.

• Color negro-castaño: en los enfermos de alcaptonuria se observa un progresivo ennegrecimiento de la

orina recién emitida por oxidación del ácido homogentísico excretado.

Factores endogenos Color de la orinaBilirrubina conjugada Hemoglobina y mioglobina Hematíes intactos Precursores porfirínicos Melanógenos Acido homogentísico Indicán Quiluria y piuria

Amarilla intensa Roja-parduzca Rojo-turbia Roja Marrón-negra Marrón-negra Verde-azul Blanquecina

Factores exogenos Color de la orinaAntocianinas (remolacha) Antraquinonas (laxantes) Rifampicina y fenazopiridina Azul de metileno L-dopa

Roja Naranja Naranja Verde Parda

Tabla 3.- Cambios de color de la orina según distintos factores7.


63

Color Causas patológicas Causas medicamentosas y alimentarias

Aspecto turbio

Ácido úrico, bacterias, cálculos (arenilla), carbonatos, contaminación con matéria fecal, eritrocitos, espermatzodies, fosfaturia, grumus, hiperoxaluria, leucocitos, levaduras, líquido prostático, medio de contraste radiopaco, mucina (moco), pus,

tejidos, urato

Dieta alta en alimentos ricos en purinas (hiperuricosuria)

Aspecto lechoso

Cremas vaginales, grasas, lipuria, piuria

Café Pigmentos biliares, mioglobina Leguminosas, levodopa, metronidazol, nitrofurantoina,

algunos agentes antimaláricos

Pardusco (castaño) a

negro

Ácido homogentísico, ácido parahidroxifenilpirúvico, fenol, melanina, metahemoglobina, mioglobina, pigmentos biliares

(bilirrubina), porfirinas

Alfa-metildopa, compuestos de hierro (especialmente

ntravenosos), levodopa, metronidazol, nitrofurantoína,

quinina, resorcinol

Verde o azul Biliverdina, infección del tracto urinario por Pseudomona Acriflavina, amitriptilina, azul de Evans, azul de metileno, cimetidina intravenosa, complejo de vitamina B,

fenilsalicilato, índigo carmín, prometazina intravenosa, timol,

triamtereno

Amarillo fuerte a naranja

Pigmentos biliares (bilirrubina), urobilina Acriflavina, azogastrina, colorantes de alimentos,

fenazopiridina, fenotiazinas, nitrofurantoína, orina

concentrada, Pyridium, quinacrina, riboflavina, ruibarbo,

serotonina, sulfasalazina, zanahoria

Rojo o castaño a púrpura

Porfirinas, porfobilinógeno, uroporfirinas Fenoltaleina, remolacha, rifampicina, ruibarbo, zarzamora

Rosado o rojo Hematuria, hemoglobinuria, mioglobinuria, porfirinas, profobilina

Amiodarona, antipiramina, bromosulftaleína, colorantes de

alimentos, difenilhidantoína, fenacetina, fenotiazina,

metildopa, Pyridum, remolacha

Blanco Pus, quilo Fosfatos

Tabla 4.- Correlación entre el color, causa patológica y causa medicamentosa o alimentaria.

3.5.- Turbidez

Una orina puede ser turbia por presencia de abundantes elementos formes (células epiteliales, hematíes,

leucocitos, levaduras y hongos, moco o filamentos hialinos, bacterias, etc.) o por la precipitación de sales disueltas

en la orina en función de la temperatura y del pH. Así, en orinas alcalinas, pueden precipitar fosfatos y carbonatos

amorfos y en orinas ácidas son frecuentes las precipitaciones de uratos amorfos.

El color, como se indica en el apartado 3.4 puede orientar el origen de dicha turbidez2, 7, 8.


64

3.6.- Densidad

Se han acuñado distintos sinónimos para denominar este parámetro físico-químico de la orina: densidad relativa,

peso específico, gravedad específica, masa volumétrica relativa. El término masa volumétrica relativa es

actualmente recomendado debido a su más estrecha relación con la Osmolalidad y la mejor correlación entre su

resultado y la interpretación clínica7, 8.

La Vigésimo Segunda Edición de la Real Academia Española define la densidad como la magnitud que expresa la

relación entre la masa y el volumen de un cuerpo. Su unidad en el Sistema Internacional (kg/m3) es apenas usada,

se suele emplear la unidad de gramos por ml (g/mL) a una determinada presión y temperatura.

La masa volumétrica relativa se puede definir como la relación entre el peso de 1 mL de orina en gramos y el peso

de 1 mL de agua en condiciones normales por lo que es una definición más funcional y por ello más recomendada

para su interpretación clínica.

La densidad de un líquido depende de su naturaleza, en el caso de la orina es acuosa y de la concentración de

sólidos totales disueltos que como toda concentración es función de su cantidad y del volumen urinario. La

densidad por lo tanto marca la capacidad concentradora del riñón.

Los solutos disueltos son fundamentalmente electrolitos (NaCl), glucosa, fosfatos y carbonatos.

Los valores de densidad fluctúan entre 1,003 y 1,030 y varían dependiendo del momento del día en que se toma la

orina, de la cantidad de alimentos y líquidos consumidos, así como de la cantidad de ejercicio realizado

recientemente. Los valores más bajos se dan en orinas pálidas formadas durante máxima diuresis acuosa y los

más altos en las orinas concentradas en respuesta a deshidratación. En condiciones extremas la orina puede ser

concentrada hasta una densidad de 1,0402.

Las sustancias que más contribuyen sobre la elevación de la densidad son:

• Urea, principal componente de excreción del nitrógeno orgánico.

• Creatinina.

• Cationes como el sodio y el potasio.

• Aniones como el cloruro y los fosfatos.

• En condiciones patológicas, la glucosa y la proteinuria aumentan la densidad.

Destacamos alteraciones de densidad que se dan en determinados trastornos o patologías.

• Densidad >1,025: En estados de deshidratación, diabetes mellitus, insuficiencia cardiaca

congestiva e insuficiencia adrenal.

• Densidad <1,010: En pacientes con hipotermia y en los que usan diuréticos.

• Tienen significación analítica por cuanto en dicha orina, los hematíes y leucocitos se lisan

rápidamente.

• Densidad fija=1,010: En pacientes con enfermedad renal grave.

Históricamente para determinar la densidad se usaron hidrómetros de vidrio (urinómetros), muy precisos pero que

requerían grandes volúmenes de orina. Otro método clásico era el uso de refractómetros, que sólo necesitan una


65

gota de orina, pero que cayeron en desuso por la dificultad técnica de su empleo que imposibilitaba medir el

creciente aumento de peticiones analíticas2. Actualmente el método empleado es el método de tiras reactivas que

cambian de color según la densidad, cuya automatización permite el análisis y cribado diario de numerosos

pacientes por le laboratorio clínico2,3,9.

El análisis de densidad es especialmente útil en el seguimiento del tratamiento de pacientes con riesgo de litiasis

en las vías urinarias, porque permite monitorizar la ingesta de líquidos. También se tiene en cuenta al analizar la

orina como indicador de su posible manipulación, por ejemplo en la persecución del dopaje en atletas o el control

de drogodependencia, ya que puede ser indicativa de manipulación de la muestra.

3.7.- Conductividad

Su empleo está en auge en los laboratorios clínicos y en analítica en el punto del paciente (point of care testing

“POCT”) por la sencillez de su medida y su fácil automatización. Es un parámetro que mide el contenido en sales

de la orina y por lo tanto está claramente relacionado con la Osmolalidad ya que ésta depende en gran medida de

la concentración de sales en la orina. Sin embargo, el papel clínico de esta medida precisa de una mayor

experiencia en su manejo e interpretación clínica.

La conductimetría mide el flujo de corriente entre dos electrodos sumergidos en el fluido cuya conductividad se

quiere medir. La conductividad se relaciona con el contenido iónico o fuerza iónica de la orina que es función tanto

de la cantidad de sales excretadas como de la excreción de agua. La conductividad por lo tanto, depende del

contenido salino de la dieta y de la ingestión de líquidos tanto en individuos sanos como en pacientes23.

3.8.- Osmolalidad/Osmolaridad

La osmolalidad se define como la cantidad de sustancia osmóticamente activa, expresada generalmente en

milimoles (y que se suele denominar miliosmoles) por Kg de disolvente (el agua). Para soluciones diluidas como

es el caso de la orina dicho parámetro es muy similar a la osmolaridad que puede definirse como la cantidad de

soluto disuelto en agua expresado en milimoles por litro de disolución. El concepto y término de osmolaridad es

más empleado por la mayor facilidad de medir el volumen de disolución que el peso de disolvente.

La Osmolaridad tiene relación lineal directa con la densidad de modo que, una densidad de 1,032, corresponde a

una osmolalidad de 1.200 mOsm/kg. En adultos jóvenes varía entre 50 a 1300 mOsm/kg, aunque los valores

normales son de 300 a 1200 mOsm/kg para adultos y 200 a 220 mOsm/kg para lactantes. También hay una

relación lineal con la conductividad aunque de forma menos clara porque en la orina pueden estar presentes

sustancias osmóticamente activas como la glucosa y la urea pero que no contribuyen a la fuerza iónica al no

presentar carga iónica22,2,3.

La osmolaridad se evalúa en pacientes con alteraciones de la hidratación y en el diagnóstico diferencial de

oligurias. Enumeramos procesos en los que se altera la osmolaridad en orina 2:

Aumenta en el síndrome nefrótico, insuficiencia cardiaca y en el síndrome de secreción inadecuada de

hormona antidiurética.

Disminuye en pacientes tratados con diuréticos y en aquéllos con insuficiencia renal.

Aunque para determinar la osmolaridad en suero hay fórmulas útiles a partir de la concentración de las principales

sustancias osmóticamente activas (iones, glucosa, urea, proteínas), en la orina, al ser un fluido de composición

más variable, estas fórmulas teóricas carecen de fiabilidad por lo que la osmolaridad debe ser medida por un


66

osmómetro. Estos instrumentos se basan el la medida en una disolución de una propiedad coligativa, como el

descenso del punto de congelación que presenta una relación lineal con la osmolalidad. Las propiedades

coligativas varían de modo lineal con el número de moléculas totales disueltas con respecto al número de

moléculas de agua contenida en el plasma o en la orina y, para disoluciones diluidas, no dependen de la

naturaleza de las sustancias en solución, solo de su suma total 2, 3, 23.

Los osmómetros permiten pues la medida de la osmolalidad. Osmolaridad y osmolalidad son términos

equivalentes para soluciones muy diluidas. Este no es el caso del plasma (proteínas y lípidos ocupan el 7% del

volumen plasmático) por lo que en su caso sería necesaria una corrección:

Osmolaridad plasmática= Osmolalidad medida x 0.93 (por los 930 mL de agua que contiene 1 litro de plasma)

4.- Sistemático de orina (“Anormales en orina”)

4.1.- Aplicación de la Química seca al análisis de orina

Las tiras reactivas de orina están clasificadas por el European Urinalysis Group (auspiciado por la European

Confederation of Laboratory Medicine ECLM) como método de Nivel 1 para el análisis químico de la orina. En este

nivel estarían incluidos todos los métodos rápidos capaces de aportar al usuario una rápida y fiable respuesta de

la situación fisiopatológica de un paciente, usando instrumental de fácil manejo y cuyo equipo podría estar

disponible en cualquier laboratorio de atención primaria al ciudadano e incluso en puntos descentralizados de

atención en la cabecera del paciente (Point of care Testings). Sus resultados podrían ser expresados sobre una

escala de numeración o cuantificación ordinal. Así, el resultado obtenido mediante lectura, ya sea manual o

automatizada, de la tira reactiva, es semicuantitativo9.

Las tiras reactivas de orina suelen diseñarse para detectar en la muestra de orina un gran número de parámetros

como leucocitos, eritrocitos, proteínas, cuerpos cetónicos, etc6, 7, 8, 10,11, 13

En la actualidad hay dos vías de investigación para optimizar su utilidad clínica:

Estudios para evaluación de la utilidad en el uso de estas tiras reactivas en diagnósticos en el punto de

cuidado del paciente (POCT)9.

Estudios de métodos analíticos que aporten mayor calidad a las mediciones y estudios de nuevas

herramientas de evaluación que superen las frecuentes interferencias que se dan en la lectura de las tiras

reactivas de orina, por ejemplo por presencia de fármacos, drogas o sus metabolitos en orina14.

4.2.- Tiras reactivas de orina

Su estructura14, del exterior al interior, consta generalmente de:

• Malla de Nylon: Fina malla porosa de nylon que protege a la almohadilla reactiva de la contaminación y la fija

firmemente a la lámina de soporte. También favorece el desarrollo uniforme y limitado del color.

• Papel o Almohadilla reactiva: Contiene los sustratos químicos que reaccionan con la orina formando

productos responsables del cambio de color de dicho papel. Esta capa contiene tintas de impresión

especiales, satinadas, que no se decoloran y que permiten la evaluación fácil y fiable de los resultados

semicuantitativos según la intensidad del color producido.

• Papel absorbente: Empapa el exceso de orina, evitando el corrimiento de los colores fuera del área de test.


67

• Lámina de soporte: Sólida y flexible lámina de soporte, de material plástico que aporta una estructura fija,

única, sólida y manejable al conjunto el cual está firmemente sujeta a ella.

4.3.- Indicaciones de su uso

Es preciso señalar que no se suelen establecer diagnósticos directos tomando sólo como base los resultados de la

detección sistemática mediante estas tiras reactivas. Los hallazgos obtenidos sirven de punto de partida para

posteriores estudios al microscopio, bacteriológicos o clínico-químicos de la orina.

Aún conociendo estas limitaciones, cabe señalar que satisfacen los requisitos de una detección sistemática

efectiva como son:

• Rápida obtención de los resultados.

• Ensayo fácil y económico.

• Alta sensibilidad diagnóstica aunque con moderada especificidad.

Las indicaciones de uso más frecuentes son:

• Detección sistemática dentro de los exámenes de rutina.

• Seguimiento del tratamiento.

• Autocontrol por los pacientes.

• Medicina general preventiva.

Además, son útiles para el reconocimiento de los síntomas iniciales de las siguientes patologías que se agrupan

en las tres categorías siguientes:

• Enfermedades renales y del tracto urogenital (a partir de la información obtenida del área reactiva

para proteínas, sangre, leucocitos, nitritos, densidad y pH)

• Enfermedades metabólicas (área reactiva para glucosa, cetonas y pH).

• Enfermedades hepáticas y trastornos hemolíticos (área reactiva para bilirrubina y urobilinógeno).

4.4.- Conservación, factores influyentes e interferencias

En la siguiente tabla (Tabla 5) se describe la estabilidad de los parámetros medibles por la tira reactiva en orina

conservada a 4-8ºC y a 20-25ºC, así como los factores que influyen en su resultado, factores que interfieren en su

medida y observaciones a tener en cuenta14.


68

Parámetro

medido

Estabilidad

4-8ºC

Estabilidad

20-25ºC

Factores influyentes Factores de interferencia

Observaciones

Peso específico

(densidad)

Ingestión de líquidos, diuréticos pH>7 La precipitación cambia el peso específico

pH Inestable Inestable Dieta (carne ↓, vegetariana ↑) Aumenta al formarse amoniaco

Leucocitos 1-4h 1-4h Secreción vaginal Fuerte color de la orina ↑

Valores altos de glucosa y proteína ↓

Ciertos antibióticos

Lisis rápida con un peso específico <1.010 y pH>7.

Mezclar bien la muestra de orina

Nitrito 8h 4h Recuento bacteriano Fuerte color de la orina ↑

Ácido ascórbico ↓

Fenazopiridina ↑

Los antibióticos inhiben la formación de nitrito

Proteína

(albúmina)

7 días 1 días Actividad física. embarazo Eyaculado ↑

Conservantes ↑

Glucosa 8 h 2 h Embarazo, fiebre, vejez Bacterias ↓

Cetonas 6 h 2 h Hambruna, ayuna, fiebre Fenilcetonas ↑

Ftaleínas ↑

Compuestos SH ↑

El test es más sensible al ácido acetoacético que a la acetona

Urobilinógeno 2h Luz ↓

Fuerte color de la orina

Bilirrubina 2h Luz ↓, Fuerte color de la orina ↑, Fenazopiridina ↑

Oxidación al aire

Sangre

(eritrocitos)

1-4h 1-4h Menstruación, fuerte actividad física

Productos de limpieza oxidantes ↑

Lisis rápida con un peso específico <1.010 y pH>7

Mezclar bien la muestra de orina

En el sedimento:

Bacterias 24h

Inestables

1-4h

pH de la orina

pH y la osmolaridad

Una osmolaridad<300 mmol/L reduce la estabilidad de la conservación

Cilindros 1 - 4h

Células epiteliales 1 - 4h

Leucocitos 1 - 4h

Cultivo urinario pH bajo, antibiótico, infecciones fuera de la vejiga (cálculos renales, próstata), microorganismos relacionados

Resultados más bajos o falsos negativos

Catéter insertado, técnica de obtención (niños, ancianos): retraso en el desarrollo

Resultados más altos o falsos positivos

Tabla 5.- Estabilidad de los parámetros medibles por la tira reactiva en orina14.


69

5.- Análisis químico de la orina mediante tira reactiva Una tira multiparamétrica o multirreactiva consiste, en esencia, en una banda de plástico que tiene adheridos una

serie de pequeños cuadrados de material poroso. Cada uno de estos cuadrados (área reactiva) está impregnado

de los reactivos, tampones y demás componentes de la reacción a que está destinado, todo ello desecado y con

una coloración previa, diferente en cada área reactiva, que cambia al producirse la reacción (ver apartado 4.2).

Mientras la tira reactiva se conserva dentro de su envase con un desecante en su tapón para evitar la humedad,

los reactivos permanecen, hasta más allá de la fecha de caducidad, inalterados impregnando el área reactiva. Al

humedecer la tira reactiva con la orina, se originan una serie de reacciones en cada área reactiva, de forma

simultánea o sucesiva, que se traducen en cambios en las coloraciones de las mismas.

La extensión y velocidad con que ocurren dichas reacciones, iniciadas por el mojado de la tira reactiva con la

orina, dependen de la concentración de las distintas sustancias para cuya detección está diseñada además de las

características de la orina, principalmente su pH, fuerza iónica, osmolalidad, temperatura, presencia de inhibidores

y activadores, fármacos y/o drogas, etc.

Los cambios de color que ocurren tras el contacto de la tira reactiva con la orina pueden visualizarse o ser

medidos fotométricamente siempre dentro de los períodos de tiempo especificados en cada caso. El manejo,

tiempo de reacción, condiciones de lectura, conservación y características de las tiras reactivas deben ser

explicadas de forma detallada por el fabricante en las instrucciones de uso que acompañan a cada caja de tiras y

siempre tienen que ser tenidos en cuenta para obtener resultados exactos y fiables. En la siguiente tabla (Tabla 6)

se compara la sensibilidad analítica entre las tiras reactivas de dos casas comerciales14.

Parámetro Ames Co. Roche

pH 1 unidad 0'5 unidades

Proteínas 50 - 200 mg/L 60 mg/L

Glucosa 800 mg/L 400 mg/L

C. cetónicos 50 -100 mg/L 50 -100 mg/L

Bilirrubina 4 mg/L 5 mg/L

Urobilinógeno 1 mg/L 4 mg/L

Nitritos 0'6 mg/L 0´75 mg/L

Hematíes 5-20/ul 5/uL

Hemoglobina 15-62ug/dL 30 ng/dL

Leucocitos 5-15/uL 10/uL

Tabla 6.- Tiras reactivas. Sensibilidad analítica. Comparación de dos casas comerciales.


70

Los actuales instrumentos para la lectura automática de tiras reactivas se basan en una medida colorimétrica

mediante la metodología de fotometría de reflectancia, lo que ha supuesto un avance importante no sólo para

evitar los errores de subjetividad, iluminación, tiempos de lectura, etc., consustanciales al procedimiento de

comparación visual de la tira humedecida con una escala de color, sino por haber permitido realizar la lectura de

las tiras reactivas de forma secuencial y automática, con rapidez, fiabilidad, objetividad y reproducibilidad de los

resultados, manteniendo los tiempos de lectura de cada reacción.

Otro aspecto a resaltar, junto a las ventajas metodológicas mencionadas, es que la lectura automática permite el

registro automático de datos y la posibilidad de disponer de un resultado impreso. La posibilidad de conectar on

line los lectores de tiras a los sistemas informáticos de laboratorio ha permitido el manejo de los resultados, la

emisión de informes, el control estadístico y otras ventajas inherentes a la introducción de la informática aplicada

en la gestión del laboratorio.

5.1.- Densidad relativa (Peso específico)

Principio de la prueba

La prueba, mediante reacción con un formador de complejos y detección de los protones liberados, mide las

concentraciones iónicas en orina. Como resultado de las reacciones se producen cambios cromáticos, que el

analista mediante una tabla de comparación puede leer o el lector de tiras detectar. Dependiendo de la marca de

tiras utilizadas, se determina o no los componentes no iónicos de la orina, tales como la glucosa o la urea15

Interpretación de la prueba

Valores de referencia: 1.016 a 1.022. A diferencia de la osmolaridad, que depende sólo del número de partículas

en la orina, la gravedad específica depende tanto del peso como del número de ellas. Es así como sustancias de

alto peso molecular pueden aumentar significativamente la gravedad específica sin mayor modificación de la

osmolaridad. Desde el punto de vista de los valores de la gravedad específica de la orina, hay términos que se

definen con ella: isostenuria cuando constantemente está en 1.010 e hipostenuria cuando está por debajo de este

valor; en tanto que el término de hiperstenuria no se utiliza. En estado normal, la gravedad específica de la orina

puede oscilar entre 1.003 y 1.030, pero en la práctica, un valor menor de 1.010 indica una relativa hidratación y un

valor mayor de 1.020 sugiere una relativa deshidratación10, 11.

Utilidad clínica de la prueba

Como parámetro de laboratorio, la gravedad específica ofrece al médico información importante sobre el estado

de hidratación y de la capacidad de concentración de los riñones de un paciente. La gravedad específica de la

orina se aumenta en presencia de glucosuria, en el síndrome de secreción inapropiada de la hormona antidiurética

y puede estar disminuida por el uso de diuréticos, en la diabetes insípida, en el hiperaldosteronismo, en la

insuficiencia suprarrenal y cuando hay daño de la función renal. En la mayoría de los pacientes con enfermedad

renal parenquimatosa, el margen de variación de la gravedad específica se estrecha con el tiempo, hasta que

finalmente el filtrado glomerular no se altera en su paso por la nefrona en donde se fija en 1.010 o menos. En el

paciente con oliguria, la densidad específica puede ayudar a distinguir entre insuficiencia renal aguda, en la que

hay isostenuria y la oliguria por deshidratación, en la cual se encuentra elevada. Ejemplos de hipostenuria

persistente son la diabetes insípida, la ingestión compulsiva de agua, la hipopotasemia grave, la hipercalcemia,

enfermedades renales parenquimatosas fundamentalmente del tipo de túbulo intersticial, la insuficiencia renal

aguda y los defectos tubulares renales. Además, la gravedad especifica puede ser de utilidad para evaluar la


71

calidad de la muestra en estudios antidopaje y consumo de drogas de abuso ya que cuando está por debajo de

1.005 es altamente sospechosa de estar diluida12, 14.

Resultados falsos positivos o negativos

La gravedad específica tiende a estar falsamente elevada en orinas con pH por debajo de 6 y falsamente

disminuida en orinas con pH por encima de 7. Cuando en la orina hay pequeñas cantidades de proteínas (100 a

500 mg/día) o cetonuria, la gravedad específica usualmente arroja valores un poco más altos que los reales.

Limitaciones de la prueba

La gravedad específica de la orina depende del estado de hidratación, la cual puede estar modificada, intencional

o accidentalmente, la transpiración, la temperatura medioambiental y el uso de diuréticos, incluido el café. Cuando

la densidad especifica está por debajo de1.010 tiene significación analítica por cuanto en dicha orina, cuando hay

eritrocitos y/o leucocitos, éstos se destruyen rápidamente dando como resultado un sedimento urinario negativo

(falso negativo) mientras que la reacción para eritrocitos y leucocitos es positiva en la tira (verdadero positivo).

Interferencia con medicamentos

Los medicamentos, y cualquier otro tipo de sustancias, que modifican la diuresis pueden dar resultados

falsamente bajos o altos, con valores que pueden oscilar entre 1.000 y1.040, incluso en personas sanas 11, 14.

5.2.- pH urinario


La prueba se basa en la combinación de tres indicadores: el rojo de metilo, el azul de bromotimol y la fenolftaleína,

que reaccionan con los iones de hidrógeno, presentes en la muestra de orina. Las reacciones producen cambios

cromáticos, que van del naranja al verde amarillo y al azul. Antes de interpretar el pH de la orina vale la pena

recordar que los riñones normales producen orina con pH de 4,6 a 8,0, usualmente éste se encuentra alrededor de

5,5 a 6,5. La orina se torna más alcalina después de las comidas; debido a la secreción de ácido por la mucosa

gástrica su pH es mas bajo en estados de ayuno. Las proteínas causan disminución del pH y los cítricos lo

aumentan. Además, en los niños usualmente es alcalina, relacionado con el consumo de leche. En la Figura 1 se

esquematiza el principio sobre el cual se basa la prueba:


72

Figura 1.- Principio de la prueba de pH en la tira reactiva de orina (Roche Diagnostics)14.


Valores de referencia: 4,8 a 7,4 a lo largo del día y 5,5 a 6,5 en la orina de la primera muestra de la mañana. Una

de las principales funciones del riñón es mantener el equilibrio ácido-base del organismo, de tal manera que el pH

sanguíneo se mantenga estable. En términos generales, a excepción de los pacientes con acidosis tubular renal,

el pH de la orina refleja el pH sérico. La incapacidad para acidificar la orina a un pH menor de 5.5, a pesar de un

ayuno prolongado y de la administración de una carga de ácido, es considerado como el sello característico de la

acidosis tubular renal. En la acidosis tubular renal tipo I (distal), el pH sérico es ácido pero la orina es alcalina, esto

es secundario a la incapacidad de secretar los protones en la orina. La acidosis tubular renal tipo II (proximal) se

caracteriza por una incapacidad en la absorción del bicarbonato. Esta situación produce la orina alcalina

inicialmente, pero como la carga de filtración de bicarbonato disminuye, la orina se torna más ácida10, 11.

Utilidad clínica

El pH de la orina es útil en la evaluación del estado ácido-básico de un determinado paciente, por ejemplo:

Pacientes pH < 7 debido a una acidosis metabólica por ayuno prolongado, acidosis diabética, insuficiencia renal,

acidosis tubular renal, algunas sustancias químicas y medicamentos (salicilatos, etilenglicol, alcohol, biguanidas,

anfotericina, espironolactona, AINES) o a una acidosis respiratoria por retención de CO2, como puede ocurrir en

pacientes con enfisema. Pacientes con pH > 7 debido a alcalosis metabólica por deficiencia grave de potasio,

ingestión excesiva de álcalis, diuréticos y vómito o a alcalosis respiratoria por hiperventilación. El pH de la orina

también es de utilidad en el diagnóstico y manejo de las infecciones y cálculos del tracto urinario. La orina alcalina

en un paciente con infección del tracto urinario sugiere la presencia de un organismo que degrada la urea, la cual

puede estar asociada con cristales de fosfato de amonio y magnesio que pueden formar cálculos coraliformes. Los


73

valores de pH reiteradamente alcalinos evidencian una infección del tracto urogenital, a pesar de la disminución de

la vida de los leucocitos. Los cálculos de ácido úrico están asociados con la acidificación de la orina.

Resultados falsos positivos o negativos

Si la muestra no se procesa en el tiempo adecuado, la orina puede tornarse alcalina como consecuencia de la

descomposición bacteriana de la urea y en este caso la determinación del pH carecería de valor diagnóstico.


El pH urinario puede modificarse según los hábitos nutricionales del individuo: las proteínas animales y las frutas

ácidas acidifican la orina y las dietas vegetarianas y ricas en citrato la alcalizan. Cuando el pH urinario se

encuentra en extremos, alto o bajo, puede haber destrucción prematura de leucocitos y eritrocitos, lo que explica

la combinación de resultados negativos en el sedimento con una reacción positiva para alguna de estas células en

la tira14.

5.3.- Leucocitos


La tira tiene una zona que contiene un éster de indoxilo que es disociado por la esterasa leucocitaria. El indoxilo

libre reacciona con una sal de diazonio para formar una tinción violeta, que el lector de tiras detecta. En la Figura 2 se esquematiza el principio sobre el cual se basa la prueba:

Figura 2.- Principio de la prueba de leucocitos en la tira reactiva de orina (Roche Diagnostics)14.


Valores de referencia: negativo (menos de10 leucocitos por mL). Los leucocitos excretados en la orina son casi

exclusivamente granulocitos (polimorfonucleares neutrófilos y eosinófilos) y la tira reactiva detecta su presencia

mediante la actividad de la esterasa que poseen. La prueba de esterasa detecta la presencia de leucocitos a

niveles tan bajos como 5 células por campo de alta resolución, tanto íntegras como lisadas, situación que explica

porqué un resultado positivo en la tira puede ser negativo para leucocitos en el sedimento14.

Utilidad clínica

La leucocituria puede deberse a causas infecciosas y/o inflamatorias como cálculos, tumores, enfermedades

sistémicas, malformaciones, medicamentos y trastornos irritativos adyacentes 5,16


74

La presencia de eosinófilos en orina es característico de nefritis intersticial alérgica y puede aparecer en otras

patologías como alguna glomerulonefritis, pielonefritis crónica, embolismo renal graso o parasitosis del aparato

urinario5.

La prueba es muy buena cuando hay infecciones urinarias con recuentos mayores de105 UFC/mL y cuando se

combina con la prueba de nitrito, con una sensibilidad del 84%, especificidad del 98,3%, valor predictivo positivo

del 84% y negativo del 98,3%. La prueba de estearasa leucocitaria cuando se compara con el microscopio tiene

una sensibilidad y especificidad de 80% y 70% respectivamente. Los microorganismos como Chlamydia y

Ureaplasma urealyticum se deben considerar en pacientes con piuria y con cultivos negativos. Dentro de las

causas de piuria estéril se incluyen la balanitis, la uretritis, la tuberculosis, los tumores de vejiga, las infecciones

virales, la nefrolitiasis, los cuerpos extraños, el ejercicio, la glomerulonefritis y el uso de corticoesteroides y de

ciclofosfamida10, 11.

Con respecto a la prueba de estearasa leucocitaria es importante dejar claro que:

a) Como prueba tamiz es inadecuada a no ser que se utilice combinada con la prueba de nitritos.

b) A pesar de lo anterior puede reemplazar el estudio bacteriológico directo, Gram y cultivo en el diagnóstico

de la infección urinaria.

Resultados falsos positivos

Se pueden presentar por contaminación de la muestra con secreciones vaginales o uretrales.

Resultados falsos negativos

Cuando en la muestra de orina hay grandes cantidades de albúmina, ácido ascórbico y glucosa, así como cuando

la gravedad específica está muy elevada. También puede presentarse en pacientes con neutropenia.


Se pueden dar resultados falsos negativos en pacientes que consumen cefalexina, cefalotina, nitrofurantoina,

gentamicina, tetraciclinas y ácido oxálico (especialmente en tomadores de «té helado»). Medicamentos como

imipenem, meropenem y ácido clavulánico pueden inducir resultados falsos positivos. Las bacterias, las

trichomonas o los eritrocitos presentes en la orina no afectan la reacción de forma significativa 12, 14.


Aún con piuria al microscopio, la esterasa leucocitaria es un mal predictor de urocultivo positivo.

5.4.- Nitritos


La prueba se basa en el principio del ensayo de Griess y es específica para el nitrito. La reacción revela la

presencia de nitrito y por lo tanto, indirectamente, la existencia de bacterias formadoras del mismo en la orina,

coloreando el tampón de la prueba de color rosa rojizo, que el analista mediante una tabla de comparación puede

leer o el lector de tiras detectar para determinar la presencia de nitritos en la orina. En la Figura 3 se esquematiza

el principio sobre el cual se basa la prueba:


75

Figura 3.- Principio de la prueba de nitritos en la tira reactiva de orina (Roche Diagnostics)14.


Valores de referencia: negativo. Los nitritos normalmente no se encuentran en la orina, se producen cuando las

bacterias reducen los nitratos urinarios a nitritos. La mayoría de los organismos Gram negativos y algunos Gram

positivos son capaces de realizar esta conversión, por lo que un resultado positivo indica que estos

microorganismos están presentes en una cantidad considerable (más de 10.000 por mL)14.

Utilidad clínica de la prueba

La prueba es muy específica pero poco sensible, por lo que un resultado positivo es útil, pero un resultado

negativo no descarta una infección del tracto urinario. La detección de nitrito es específica de la presencia de

bacteriuria y en todos los casos debe ser confirmada por un cultivo. Un resultado de nitrito negativo no excluye

una infección del tracto urinario porque el recuento bacteriano y el contenido de nitratos pueden variar

ampliamente, o la bacteria presente en la orina puede no contener la enzima reductasa, que convierte el nitrato a

nitrito16.


La prueba puede dar un resultado falso negativo por una de las siguientes circunstancias:

(1) Presencia de microorganismos que no reducen los nitratos, como puede ocurrir con Streptococcus faecalis y

otros cocos Gram negativos, Neisseria gonorrhoeae y Mycobacterium tuberculosis.

(2) Bajo nivel de nitrato en la orina como resultado de una dieta baja en nitratos.

(3) Inadecuada retención de orina en la vejiga. Se necesita que la orina permanezca por más de 4 horas para que

el nitrato se convierta en nitrito, motivo más para preferir la primera orina de la mañana.

(4) Almacenamiento prolongado de la muestra a temperatura ambiente en el laboratorio clínico, situación que

puede llevar a degradar los nitritos presentes originalmente en la muestra de orina.

(5) Cuando hay aumento de la diuresis con evacuación frecuente de orina de tal manera que no se da tiempo para

que se produzca la reacción, cuando la dieta es pobre en vegetales, cuando se está en ayunas y el estudio se

hace en una muestra diferente a la primera de la mañana o cuando se está recibiendo alimentación parenteral10, 11,

12.

(6) La presencia de altos niveles de ácido ascórbico en la orina que puedan inhibir la conversión de nitratos en

nitritos.


76

(7) Cuando se está recibiendo tratamiento con antibióticos que pueden reducir significativamente la carga de

bacterias hasta niveles no detectables.


Los nitritos pueden tener resultados falsos positivos cuando hay contaminación bacteriana, si se realiza varias

horas después de tomada la muestra o el paciente recibe tratamiento con medicamentos que contienen

fenazopiridina.


El reactivo para nitritos es sensible al contacto con el aire, por lo que los recipientes se deben cerrar

inmediatamente se retire una tira de uroanálisis. Después de una semana de exposición, una tercera parte de las

tiras pueden dar resultados falsos positivos y después de dos semanas, las tres cuartas partes, circunstancia que

frecuentemente pasa inadvertida en laboratorios clínicos con baja carga de trabajo11, 14.

5.5 Proteínas


La prueba se basa en el denominado error de proteína de los indicadores de pH. En la zona de reacción de la tira

hay una mezcla tampón y un indicador que cambia de color amarillo a verde en presencia de proteínas en la orina,

aunque el pH se mantenga constante. Estos cambios cromáticos pueden ser detectados por el lector de tiras para

determinar la presencia de proteínas en la orina. La reacción es particularmente sensible a la albúmina, siendo

positiva a partir de concentraciones de albúmina mayores de 6 mg/dL. En la Figura 4 se esquematiza el principio

sobre el cual se basa la prueba:

Figura 4.- Principio de la prueba de proteínas en la tira reactiva de orina (Roche Diagnostics)14.


Valores de referencia: negativo (< 10 mg/dL). En personas sanas, la pared capilar glomerular es permeable sólo a

sustancias con un peso molecular menor de 20.000 daltons. Una vez filtradas, las proteínas de bajo peso

molecular son hidrolizadas, reabsorbidas y metabolizadas por las células tubulares proximales.

Entre las proteínas urinarias normales se incluyen la albúmina, las globulinas séricas y las proteínas secretadas

por los túbulos renales. El uroanálisis por tira presenta una sensibilidad y especificidad mayor del 99% para


77

detectar la albuminuria 20. La proteinuria, uno de los aspectos más característicos de la enfermedad renal, es

definida como la excreción urinaria de proteínas mayor de 150 mg por día. La microalbuminuria se define como la

excreción de 30 a 150 mg de proteína por día y es un signo de enfermedad renal temprana, particularmente en los

pacientes diabéticos. En todos los casos en donde la tira es positiva para proteínas se debe realizar proteinuria de

24 horas. Desde el punto de vista práctico, la proteinuria detectada por la tira reactiva cualitativamente, en cruces,

se correlaciona cuantitativamente en la siguiente escala: 1+ (una cruz) corresponde aproximadamente a 30 mg/dL

de proteína, ++ corresponden a 100 mg/dL,+++ a 300 mg/dL y ++++ a 1.000 mg/dL14.

Proteinuria normal Albúmina 35mg/24 horas

Proteína de Tamm-Horsfall 50mg/24 horas

Proteinuria

Prerrenal

Insuficiencia cardiaca congestiva

Transitoria, asociada con estados febriles, cirugía, anemia, hipertiroidismo, evento

cerebrovascular, ejercicio ó convulsiones

Proteinuria de Bence Jones asociada con mieloma, macroglobulinemia de Waldenström,

amiloidosis (proteinuria de cadenas ligeras)

Proteinuria ortostática

Lisozima asociada con leucemia mielocítica

Proteinuria renal Hipertensión renovascular

Hipertensión maligna de cualquier causa

Proteinuria glomerular >3,5

g/24 horas usualmente refleja

una lesión glomerular (en niños

>1g/m2/día)

Nefropatía membranosa y glomerulonefritis proliferativa

Pielonefritis crónica, Poliquistosis renal , Nefropatía diabética

Amiloidosis, Lupus eritematoso, Síndrome de Goodpasture

Trombosis de las venas renales, Nefropatía de cambios

Mínimos, Glomeruloesclerosis focal segmentaria, Nefropatía

por VIH, Síndrome de Alport, Preeclampsia, Proteinuria de

alto peso molecular

Tubular, usualmente <1g/24

horas

Síndrome de Fanconi, Enfermedad de Wilson, Acidosis

tubular renal, Intoxicación por metales pesados,

Galactosemia, Proteinuria de bajo peso molecular, Beta2-

microglobulinemia

Intersticial Pielonefritis bacteriana, Depósitos de ácido úrico, uratos o

calcio, Reacción idiosincrásica a drogas, Enfermedad

intersticial (manifestada generalmente como defectos

tubulares o enfermedad tubular mixta)

Proteinuria

Posrrenal

Tumores de la vejiga o la pelvis renal

< 1g/24 horas, excreción de IgM, la cantidad de la proteinuria se relaciona con el tamaño y la

extensión del tumor

Cistitis severa

Tabla 7. Causas más frecuentes de proteinuria


78

Utilidad clínica

Es importante aclarar que la presencia de proteínas en orina no constituye una prueba de nefropatía, ni su

ausencia la excluye. En todos los casos en que se encuentre en la orina, o se sospeche clínicamente, se deberán

realizar los estudios complementarios y establecer un diagnóstico diferencial adecuado, considerando las

siguientes posibilidades: proteinuria benigna, proteinuria extrarrenal, proteinuria renal y proteinuria posrenal, como

se analizará a continuación, Tabla 7.

Proteinuria transitoria

La proteinuria transitoria, mal llamada benigna, constituyen el 90% de las proteinurias detectadas en personas

menores de 30 años. Las proteinurias benignas se manifiestan de forma intermitente.

Mientras que en la orina matinal la excreción de proteína es normal (tira negativa), pueden observarse valores que

alcanzan los 500 mg/dL a lo largo del día. Basándose en esta característica, la proteinuria benigna se distingue

fácilmente de la forma patológica repitiendo el análisis de la orina de la primera hora de la mañana. Si la

proteinuria es benigna, los resultados de otros análisis de la orina para detectar nitritos, sangre y leucocitos en la

orina, y la medición de la presión sanguínea, serán normales. Sin embargo, si se diagnostica una proteinuria

benigna, es prudente establecer un control periódico a fin de detectar a tiempo el posible desarrollo de una

neuropatía8, 11.

Proteinuria renal

El aumento de la permeabilidad de los capilares glomerulares debido a procesos patológicos provoca proteinuria

renal. Por lo general, las proteinurias de origen renal son persistentes y se observan tanto en la orina nocturna

como en la diurna y, en general, el nivel supera los 25 mg/dL. Las proteinurias más pronunciadas se detectan en

pacientes con síndrome nefrótico. En la glomerulonefritis, la excreción de proteína suele ser de 200 a 300 mg/dL,

pero puede haber valores inferiores en el caso de glomerulonefritis asociada con pocos síntomas. La proteinuria

tubular puede estar relacionada con lesiones de las células tubulares y/o a trastornos de la absorción tubular de

las proteínas del filtrado glomerular8, 11.

Proteinuria posrenal

La proteinuria posrenal puede manifestarse como consecuencia de una inflamación de la vejiga o de la próstata y

en hemorragias en el tracto urinario.



La prueba de tira aún frente a pequeñas cantidades de proteínas puede dar resultados falsos positivos con

concentraciones tan bajas como 5 ó 10 mg/dL (más bajo que el umbral límite para la proteinuria clínicamente

significativa). Además, puede haber un resultado falso positivo tras la infusión de polivinilpirrolidona (sustituto de la

sangre), ciertos antibióticos como quinolonas y derivados de quinina 17,18 y en presencia de desinfectantes que

contengan grupos de amonio cuaternario o clorhexidina, en los recipientes utilizados para tomar o manejar la

muestra.


Los reactivos de la mayoría de las pruebas de tira son sensibles a la albúmina pero no detectan bajas

concentraciones de gammaglobulinas ni de proteína de Bence-Jones.


79


La fenazopiridina puede dar un resultado falso positivo. La quinina, la quinidina, la cloroquina, la tolbutamida, las

sulfonamidas y la penicilina pueden afectar ligeramente la reacción y falsearla dando origen a resultados falsos

positivos o falsos negativos 17.

5.6.- Glucosa


La detección de la glucosa se basa en una reacción específica de la glucosa oxidasa/peroxidasa (método

GOD/POD), en la cual la D-glucosa se oxida enzimáticamente por el oxígeno del aire y se convierte en D-

gluconolactona. El peróxido de hidrógeno resultante oxida, bajo la catálisis de la peroxidasa, al indicador (TMB:

tetra-metil-bencidina) para dar una coloración azul-verdosa sobre el papel amarillo reactivo de la tira. La reacción

es específica para glucosa y no depende del pH ni de la gravedad específica de la orina, ni se ve afectado

significativamente por la presencia de cuerpos cetónicos. En la Figura 5 se esquematiza el principio sobre el cual

se basa la prueba:

Figura 5. Principio de la prueba de glucosa en la tira reactiva de orina (Roche Diagnostics)14.


Valores de referencia: negativa (< 30 mg/dL). Normalmente la glucosa es filtrada por el glomérulo, pero ésta es

reabsorbida casi completamente en el túbulo proximal. La glucosuria ocurre cuando la carga de glucosa filtrada

excede la capacidad de reabsorción del túbulo, es decir 180 mg/dL 11, 14.

Utilidad clínica

Entre las diferentes causas de glucosuria están la diabetes mellitus, el síndrome de Cushing, la enfermedad

pancreática, las enfermedades hepáticas y el síndrome de Fanconi. La ausencia de glucosuria no excluye un

trastorno del metabolismo de la glucosa y sobretodo, no excluye el diagnóstico de diabetes mellitus.

Glucosuria renal

Si el umbral renal se ha reducido notablemente debido a una disminución de la reabsorción de glucosa a nivel de

los túbulos renales, se observará un aumento de la excreción de glucosa por la orina, aunque la glucosa en


80

sangre sea normal. La glucosuria que se observa frecuentemente durante el embarazo (en el 5% a 10% de los

casos) también se debe, por lo general, a una reducción del umbral renal. Este tipo de glucosuria desaparece tras

el parto. La glucosuria renal sintomática se produce cuando la función renal se reduce a un 30% o menos. Este

tipo de diabetes mellitus se observa también en la insuficiencia renal aguda.

Glucosuria alimentaria

Puede ocurrir por una ingestión excesiva de hidratos de carbono, en ausencia de diabetes mellitus o de algún tipo

de daño renal.


La medición de rutina de la glucosuria con las tiras convencionales puede ser mejorada con el uso de tiras

especialmente diseñadas para controlar la glucosa en la orina de pacientes diabéticos (Diabur-test 5000 y Keto-

Diabur-test 5000), con intervalos de medición del campo de la glucosa más amplio si se le compara con el de las

tiras convencionales, permitiendo una exacta diferenciación del contenido mínimo de glucosa en la orina29.


La presencia de restos de detergentes que contengan peróxido de hidrógeno u otros oxidantes fuertes en los

recipientes utilizados para tomar o manejar la muestra, puede inducir resultados falsos positivos.


Las primeras tiras daban resultados falsos negativos por interferencia con vitamina C (ácido ascórbico) en la orina,

situación que en las tiras reactivas disponibles en la actualidad está completamente controlada19


La prueba puede ser influenciada, aunque levemente, por productos de degradación de los salicilatos11,14.

5.7.- Cuerpos cetónicos


La prueba se basa en el principio de la prueba de Legal. El ácido acetoacético y la acetona reaccionan con

nitroprusiato sódico y glicina en un medio alcalino para formar un complejo color violeta, que el lector de tiras

detecta para determinar la presencia de cetonas en la orina. La reacción es específica para el ácido acetoacético y

la acetona. No es interferida por el ácido betahidroxibutírico ni por la presencia de glucosa, proteínas y ácido

ascórbico en la muestra. En la Figura 6 se esquematiza el principio sobre el cual se basa la prueba14.


Valores de referencia: negativo (< 5 mg/dL). Las cetonas (ácido acetoacético, beta-hidroxibutírico y acetona)

aparecen en la orina cuando en el organismo se produce un aumento de la degradación de las grasas por un

aporte energético insuficiente de hidratos de carbono. El predominio de la lipólisis sobre la lipogénesis produce un

aumento de los niveles de ácidos grasos libres en el suero y, por su descomposición en el hígado, se forma más

acetilcoenzima A, que puede ser utilizada por otros procesos metabólicos como el ciclo del ácido tricarboxílico.

Este exceso se convierte en ácido acetoacético, que a su vez se transforma parcialmente en ácido beta-

hidroxibutírico y acetona.


81

Figura 6.- Principio de la prueba de cetonas en la tira reactiva de orina (Roche Diagnostics)14.

Utilidad clínica

Desde el punto de vista clínico, la detección de cetonuria, sin ser exclusiva, es particularmente útil en los pacientes

con diabetes mellitus. La cetonuria se encuentra muy asociada a la diabetes descompensada, pero también puede

ocurrir durante el embarazo, debido a dietas libres de carbohidratos, a deshidratación, ayuno, inflamación

intestinal e hiperémesis.

Cetonuria en la diabetes mellitus

La detección de las cetonas en la orina (ácido acetoacético y acetona) es especialmente importante en la diabetes

mellitus para comprobar la descompensación metabólica. Los estados precomatosos y comatosos en la diabetes,

a excepción del coma hiperosmolar, casi siempre van acompañados de cetoacidosis. La carencia relativa o total

de insulina reduce el consumo de glucosa de las células grasas y musculares, provocando un aumento de la

lipólisis. Las cetonas resultantes, en combinación con otros cambios fisiopatológicos de la descompensación

metabólica (como la deshidratación y el desplazamiento de electrólitos), pueden contribuir al coma diabético. El

coma diabético es un estado de riesgo para la vida y la cetonuria es un signo precoz del desequilibrio metabólico.

Los diabéticos deben estar en capacidad de comprobar los cuerpos cetónicos de su orina de forma regular. En la

diabetes insulinodependiente y en la juvenil, en las que el coma puede manifestarse en pocas horas, la

comprobación de los cuerpos cetónicos en la orina debería formar parte del autocontrol, por el paciente, junto con

la comprobación de la glucosuria8, 11, 12.

Cetonuria de origen no diabético

La presencia de cetonas en la orina no es exclusivo de la diabetes mellitus. También se puede encontrar en los

siguientes casos:

(1) Estados de carencia de alimentos (ayuno prolongado), en dietas de adelgazamiento bajas en hidratos de

carbono o por una alimentación rica en proteínas.

(2) Pacientes que llevan dietas de ayuno total. Sin embargo el equilibrio ácido/base sigue totalmente compensado

si se garantiza una buena función renal con suficiente ingestión de líquidos. En estos casos, la comprobación de

las cetonas también sirve para controlar el cumplimiento de la dieta.

(3) Niños pequeños con vómitos acetonémicos.

(4) Pacientes con fiebre, especialmente en presencia de enfermedades infecciosas.


82

(5) Pacientes con vómitos incoercibles del embarazo (hiperémesis gravídica).

(6) Pacientes con algunas alteraciones metabólicas congénitas (síndrome de Fanconi).

Interferencia con medicamentos.

El captopril, la mesna (sal sódica del ácido 2-mercaptoetanosulfónico) y otras sustancias con grupos sulfhidrilo

pueden producir resultados falsos positivos 11, 14.

5.8.- Urobilinógeno


Una sal de diazonio estable, p-metoxibenceno diazoniofluoborato presente en la tira reactiva, reacciona casi

inmediatamente con el urobilinógeno, dando lugar a la formación de un colorante azoico rojo. En la Figura 7 se

esquematiza el principio sobre el cual se basa la prueba:

Figura 7.- Principio de la prueba de urobilinógeno en la tira reactiva de orina (Roche Diagnostics)14.


Valores de referencia: negativo (<1 mg/dL). Normalmente la orina contiene sólo pequeñas cantidades de

urobilinógeno, producto final de la bilirrubina conjugada luego de haber sido excretada por los conductos biliares y

metabolizada en el intestino por la acción de las bacterias allí presentes.

El urobilinógeno es reabsorbido a la circulación portal y eventualmente una pequeña cantidad es filtrada por el

glomérulo. La prueba de tira es específica para el urobilinógeno y no se afecta por los factores interferentes como

ocurre en la prueba de Ehrlich14.

Utilidad clínica

El urobilinógeno se encuentra aumentado en la orina de pacientes con enfermedades hepatocelulares y en las

anemias hemolíticas. La presencia de urobilinógeno en orina es un indicador temprano de daño del parénquima

hepático, usualmente antes de que se presenten manifestaciones clínicas. Es importante reconocer que la

excreción del urobilinógeno tiene variación diurna, una razón más para estandarizar la muestra a la primera de la

mañana11, 14.


Se pueden presentar resultados falsos negativos cuando el paciente recibe antibióticos por vía oral, debido a que

éstos disminuyen significativamente el número de bacterias que degradarían la bilirrubina en la luz intestinal,

cuando hay suspensión de la colepoyesis (estimulación de la producción de bilis) en el hígado por ejemplo en


83

hepatitis viral severa y lesiones hepatotóxicas graves o cuando hay una obstrucción de los conductos biliares,

debido a que en este caso la bilirrubina no pasaría al tracto digestivo.

También se presentan resultados falsos negativos cuando la muestra se procesa más allá del tiempo óptimo,

debido a la oxidación del urobilinógeno expuesto a la luz y cuando la orina es conservada con formaldehído a una

concentración mayor de 200 mg/dL12.


El pH alcalino de la orina aumenta la depuración del urobilinógeno y aumenta la cantidad del urocromo en la orina.


La presencia en orina de sulfonamidas, PABA (ácido para-amino benzoíco) y/o ácido para-aminosalicílico puede

dar resultados falsos positivos para urobilinógeno. Otros fármacos como la fenazopiridina, por interferencia

colorimétrica por teñir la orina de color rojo o ser de color rojo en el medio ácido donde se desarrolla la prueba,

pueden dar resultados falsos positivos11, 14.

5.9.- Bilirrubina


La prueba se basa en la unión de la bilirrubina con una sal de diazonio estable ( el 2,6-diclorobenceno-

diazoniofluoborato) en medio ácido del papel reactivo. La más leve coloración rosada indica un resultado positivo,

que el analista mediante una tabla de comparación puede leer o el lector de tiras detectar.

En la Figura 8 se esquematiza el principio sobre el cual se basa la prueba:

Figura 8.- Principio de la prueba de bilirrubina en tira reactiva de orina (Roche Diagnostics)14.

Interpretación de la prueba y utilidad clínica

Valores de referencia: negativo (< 0,2 mg/dL). Las reacciones que se presentan en la tira son muy sensibles y

pueden detectar cantidades tan pequeñas como 0,05 mg/dL de bilirrubina en la orina. La bilirrubina conjugada es

soluble en agua y en consecuencia puede encontrarse en la orina de pacientes con ictericia obstructiva, daño

hepático y cáncer de páncreas o de conductos biliares, en tanto que la bilirrubina no conjugada, la que resulta de

procesos hemolíticos, es insoluble en agua y no pasa a través del glomérulo y por lo tanto no aparece en la orina.

Por consiguiente, en ictericias hereditarias, como en la enfermedad de Dubin-Johnson y en el síndrome de Rotor

es positiva y es negativa en el síndrome de Gilbert y en la enfermedad de Crigler-Najjar. Además de lo anterior, al

momento de interpretar una prueba de bilirrubina en la orina es importante tener en cuenta que la prueba, como

tamizaje, tiene una especificidad del 79% al 89% y un valor predictivo positivo del 89%, en pacientes con falla


84

renal grave la excreción renal de la bilirrubina aumenta y en todos los casos en donde la bilirrubina en orina sea

detectada por las tiras reactivas ésta debe confirmarse con medición en suero14.


Se pueden presentar frente a grandes cantidades de ácido ascórbico y nitritos en la orina. También por la

inestabilidad del analito, cuando la orina se procesa después de varias horas de exposición a la luz en las mesas

del laboratorio.


En caso de que la orina se contamine con materia fecal puede obtenerse un resultado falso positivo. Además, por

medicamentos que tiñen la orina o que se tornan rojos en contacto con un medio ácido, como la

fenazopiridina10,11,12.


Algunos medicamentos como el ácido mefamánico, la clorpromacina, la rifampicina y el etodolaco reaccionan con

los sustratos de la prueba y otros como la fenazopiridina (Pyridium), el hidrocloruro de etoxasene y algunos

metabolitos de anestésicos locales cambian el color de la orina, dando origen a resultados falsos positivos para la

bilirrubina11, 14.

5.10.- Sangre


La prueba detecta sangre completa (eritrocitos), sangre lisada (hemoglobina) y mioglobina. Para lograr el objetivo,

la prueba se basa en la acción peroxidativa de la hemoglobina o la mioglobina (actividad pseudoperoxidasa) que

cataliza la oxidación del indicador cromático (TMB: tetra-metil-bencidina) mediante un hidroperóxido orgánico, el

2,5-dimetilhexano-2,5-dihidroperóxido, para producir un color azul verdoso sobre el papel amarillo de la tira, que el

lector de tiras detecta para determinar la presencia de hemoglobina (en forma de eritrocitos o hemoglobina libre) o

mioglobina en la orina. En las zonas de reacción, de acuerdo al patrón de coloración es posible distinguir

eritrocitos intactos de hemolizados. Los eritrocitos intactos se hemolizan sobre el papel reactivo y la hemoglobina

liberada inicia la reacción de color, formando puntos verdes visibles y por el contrario, la hemoglobina disuelta en

la orina (eritrocitos lisados), o la mioglobina, origina un color verde uniforme. En la Figura 9 se esquematiza el

principio sobre el cual se basa la prueba:

Figura 9.- Principio de la prueba de sangre en tira reactiva de orina (Roche Diagnostics)14.


85

Esta actividad desaparece en pocos días y es sensible a varios conservantes.

La sensibilidad de la prueba (70-80%) se consigue mejorar añadiendo un activador al reactivo. En algunas de las

marcas disponibles comercialmente, se ha eliminado el riesgo de interferencia con ácido ascórbico mediante una

malla impregnada con yodato que cubre el papel reactivo oxidado por el ácido ascórbico presente en la muestra.

Otras tiras que no tienen este recurso, usualmente incorporan un compartimiento adicional que reacciona con el

ácido ascórbico.


Valores de referencia: negativo (0 a 3 eritrocitos por mL). La prueba de la tira detecta la actividad peroxidasa de

los eritrocitos. Sin embargo, la mioglobina y la hemoglobina también pueden catalizar esta reacción, por lo que un

resultado positivo de la prueba puede indicar hematuria, hemoglobinuria o mioglobinuria14.

Utilidad clínica

De acuerdo con la Asociación Americana de Urología, se acepta como definición de hematuria la presencia de tres

o más eritrocitos por campo de alto poder en dos o tres muestras de orina. La visualización de eritrocitos intactos

en el examen microscópico del sedimento urinario puede diferenciar la hematuria de otras condiciones.

El examen microscópico también puede detectar cilindros eritrocitarios o eritrocitos dismórficos5. De acuerdo con

el origen, la hematuria se subdivide en glomerular, renal o no glomerular y de etiología urológica. Desde el punto

de vista clínico, la hematuria puede presentarse por una de estas tres situaciones: por daño glomerular (hematuria

glomerular), por daño renal no glomerular (hematuria renal) o por sangrado en otras zonas del tracto urinario

diferentes al riñón (hematuria urológica) o en condiciones fisiológicas como la menstruación o el ejercicio

extenuante5. En la siguiente tabla (Tabla 8) se apuntan, las diferentes causas de hematuria y cómo el uroanálisis

permite sospechar su origen.

Causas de hematuria

Daño glomerular

La hematuria glomerular típicamente está asociada con proteinuria significativa, cilindros eritrocitarios y eritrocitos

dismórficos. Sin embargo, hasta el 20% de los pacientes con glomerulonefritis Diagnosticsada por biopsia se

presentan sólo con hematuria.

Daño renal no glomerular

La hematuria no glomerular es secundaria a trastornos tubulointersticiales, renovasculares o metabólicos. Similar

a la hematuria glomerular, ésta frecuentemente se encuentra asociada con proteinuria significativa; sin embargo,

no está asociada con eritrocitos dismórficos o cilindros eritrocitarios. Esta indicada la evaluación más amplia de los

pacientes con hematuria glomerular y no glomerular determinando la proteinuria en orina de 24 horas o la relación

de albúmina y creatinina.


86

Causas glomerulares Causas renales Causas urológicas

Causas familiares Malformación arteriovenosa Hiperplasia prostática benigna

Enfermedad de Fabry Hipercalciuria Cáncer (riñón, ureteral, vejiga, próstata y uretra)

Nefritis hereditaria (síndrome de Alport) Hiperuricosuria Cistitis/pielonefritis

Síndrome patela-uña Síndrome hematuria lumbalgia Nefrolitiasis

Enfermedad de la membrana basal Hipertensión maligna Prostitis

Glomeruloneritis primaria Riñón medular esponjoso Infección por Schistosoma Haematobium

Glomerulonefritis focal segmentaria Causas metabólicas Tuberculosis

Enfermedad de Goopasture Necrosis papilar Otras causas

Púrpura de Henoch-Schölein Enfermedad poliquística renal Drogas (por ejemplo, antiinflamatorios no esteroideos, heparina, warfarina, ciclofosfamida)

Nefropatía por IgA (enfermedad de Berger)

Embolismo de arteria renal Trauma (por ejemplo, deportes de contacto, carreras y catéter de Foley)

Glomerulonefritis mesangioproliferativa Trombosis de la vena renal

Glomerulonefritis postinfecciosa Anemia de células falciformeso el rasgo

Glomerulonefritis rápidamente progresiva

Glomerulonefritis secundaria Causas tubulointersticiales

Síndrome hemolítico urémico Causas vasculares

Nefritis lúpica

Púrpura trombocitopénica trombótica

Vasculitis

Tabla 2.‐ Causas de hematuria14.

Urológica

Las causas urológicas de hematuria incluyen los tumores, los cálculos y las infecciones. La hematuria urológica se

diferencia de otras hematurias por la ausencia de proteinuria significativa, eritrocitos dismórficos y cilindros

eritrocitarios. Aún en hematurias significativas, la concentración de proteínas se elevará solo hasta 2 ó 3 cruces en

la prueba de la tira. Hasta el 20% de los pacientes con hematuria franca tienen malignidad del tracto urinario, por

lo que esta indicado en estos pacientes el solicitar cistoscopia y prueba de imagen del tracto urinario superior.

Entre los pacientes con hematuria microscópica asintomática (sin proteinuria o piuria), del 5% al 22% tendrán una

enfermedad urológica seria y del 0,5% al 5% tendrán una enfermedad maligna del tracto genitourinario. La

hematuria inducida por el ejercicio es relativamente común, esta es una condición benigna que frecuentemente

está asociada con ejercicios de largas distancias. Los resultados de uroanálisis repetidos 48 a 72 horas después

de los iniciales, deben ser negativos en los pacientes con esta condición8, 12, 14.


87

Hemoglobinuria

Como se ha expresado, además de los eritrocitos la prueba detecta hemoglobina libre (hemoglobinuria) y

mioglobina (mioglobinuria) en la orina. Cuando hay hemoglobinuria la tira es reactiva, usualmente con una

coloración verde uniforme, y en el sedimento no se observan eritrocitos. Las tiras reactivas detectan la presencia

de hemoglobina libre en la orina a partir de 100 mg/dL y de mioglobina a partir de 15 a 20 mg/dL. La

hemoglobinuria o mioglobinuria se presentan en anemia hemolítica severa, intoxicaciones graves, enfermedades

infecciosas graves, quemaduras extensas, ejercicio físico intenso, lesiones musculares y enfermedades

musculares progresivas. También se puede presentar mioglobinuria en pacientes con rabdomiolisis (por

medicamentos como las estatinas, alcohol, abuso de cocaína ó en el síndrome neuroléptico maligno), necrosis

muscular (síndrome de Crush) ó con polimiositis. En la tabla 9 se resumen las principales causas de

hemoglobinuria12, ¡Error! No se encuentra el origen de la referencia.:

Asociada con hemólisis

Anticuerpos

Deficiencia de glucosa 6 fosfato deshidrogenasa

Drogas (acetanilidina)

Microorganismos (Bartonella)

Químicos

Trauma: hemoglobinuria por marcha

Hemoglobinas inestables

Reacciones transfusionales

Sangre incompatible

Quemaduras de grandes extensiones

Intoxicaciones

Mordedura de serpientes o arañas

Hemoglobinuria paroxística nocturna

Hemoglobinuria paroxística al frío

Mioglobinuria (puede ser falsamente detectada como hemoglobinuria)

Tabla 3.‐ Causas de hemoglobinuria.


Cuando en la orina hay restos de detergentes procedentes de los recipientes utilizados para la recolección de la

muestra.


88

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90

1.- Introducción

El estudio del sedimento urinario es una de las pruebas más frecuentemente solicitadas al Laboratorio Clínico y,

como consecuencia de ello la sobrecarga de trabajo es muy grande para el laboratorio moderno, pero no por ello

su estudio debe dejar de ser un estudio concienzudo y serio ya que la información que puede y debe dar al clínico

es mucha y muy importante. En la actualidad, nuestro entorno de trabajo está basado en gran parte en la

automatización (sería imposible sin ella atender la gran demanda en cantidad y calidad de pruebas analíticas de

nuestras carteras de servicios), pero el sedimento urinario sigue permaneciendo como una determinación

“manual” y casi artesana dentro del laboratorio clínico. En los últimos años han ido apareciendo sistemas

automatizados para el estudio del sedimento o mejor denominarlos sistemas automatizados de estudio de

elementos formes de la orina, los cuales reducen el volumen de trabajo con resultados aceptables pero el estudio

del sedimento al microscopio sigue considerándose la técnica de referencia.

Aunque los estudios de la orina con fines médicos se vienen realizando desde muy antiguo, y muchas veces con

una interpretación más cercana a la fantasía y a la alquimia que a la ciencia, no es hasta la edad moderna, cuando

el estudio químico y microscópico de la orina, convirtió el arte en ciencia1. A principios del siglo XIX, la observación

de la orina al microscopio es utilizada por primera vez con fines diagnósticos en la práctica clínica por F. Rayer y

E. N. Vigla en Francia. Durante todo el siglo XIX hubo un gran desarrollo y marcado interés por el estudio

microscópico de la orina, llegando a su culminación con los estudios de T. Addis en el primer cuarto del siglo XX2.

A partir de entonces el estudio del sedimento microscópico de la orina ha presentado altibajos, llegando a

convertirse en una prueba rutinaria y sin un destacado interés dentro del Laboratorio Clínico, pero en las dos

últimas décadas del siglo XX y continuando actualmente, el estudio del sedimento ha visto una especie de

renacer, gracias, sobre todo a una serie de líneas sólidas de investigación, como el estudio de las dismorfias

eritrocitarias y su importancia en el diagnóstico de la hematuria glomerular; el estudio molecular y la génesis de los

cilindros, el nuevo enfoque del estudio de las cristalurias para el diagnóstico de alteraciones metabólicas y riesgo

litogénico y los nuevos conceptos en bacteriuria significativa3.

2.- Estudio del sedimento urinario

Como su nombre indica, el sedimento urinario es la muestra obtenida tras centrifugación de la orina y decantación

del sobrenadante, en él se examinan todos los elementos formes que se encuentran en suspensión en la orina

(células epiteliales, células hematopoyéticas, cilindros, microorganismos, cristales, etc.). En determinadas

circunstancias es recomendable utilizar muestras de orina sin centrifugar, tal y como es emitida, como en estudios

de cristalurias 4, o con el fin de establecer valores de referencia 5.

Estudio de los Elementos Formes de la Orina.

Tema 4

Juan Ángel Jiménez García, Francisco Javier Simón Lucas, Guadalupe Ruiz Martín.

Tema 4. Estudio de los Elementos Formes de la Orina

91

El urianálisis, también conocido como sistemático de orina, es el examen básico de la orina y comprende un

estudio físico-químico de la muestra mediante química seca y el estudio microscópico del sedimento urinario si

procede. Para un buen estudio del sedimento es imprescindible conocer los resultados del examen físico-químico.

Se puede decir que es una prueba barata y sencilla, pero muchas veces solicitada sin rigor, sin estar indicada, lo

que conlleva la citada sobrecarga de trabajo, repetición de pruebas, sobrediagnósticos, desencadenamiento de

cascadas diagnósticas innecesarias.

El urianálisis se solicita en función en de una gran variedad de indicaciones, que incluyen:

- Ayuda en el diagnóstico de enfermedades.

- Seguimiento del progreso de enfermedades.

- Seguimiento del tratamiento de estas enfermedades.

- En cribados poblacionales a pacientes con enfermedades congénitas o hereditarias.

- Detección de enfermedades adquiridas en trabajadores industriales asintomáticos6,7.

El estudio poblacional no es recomendable en general, excepto para grupos muy seleccionados y cuando

económicamente sea justificable (mujeres embarazadas, niños en edad preescolar)5,8.

La importancia de llevar a cabo un buen examen del sedimento es muy grande, pues a partir de las conclusiones

que de él se extraigan el médico podrá tomar decisiones, en ocasiones de gran trascendencia. Para lograr un

estudio del sedimento clínicamente útil es necesario atender a una serie de requerimientos muy importantes:

- Uso de un método correcto para la preparación del paciente y para la recolección y manejo de la

muestra;

- capacidad de identificar las partículas más importantes del sedimento urinario;

- conocimiento del significado clínico de estas partículas; y

- capacidad de interpretar los hallazgos observados en el sedimento urinario en un contexto clínico8,9.

Son muchas y susceptibles de error todas y cada una de las etapas que se suceden desde la prescripción por

parte del médico del análisis de orina, hasta que los resultados de dicho análisis llegan a su conocimiento;

precisamente, tres etapas de la fase preanalítica son consideradas de suma importancia en todo el proceso: la

preparación del paciente (nunca se insistirá lo suficiente en la importancia de una buena recogida de la muestra),

la demora en la realización del análisis (cualquier pérdida de tiempo es muy significativa) y el procedimiento de

preparación del espécimen en sí. Como todo el proceso es una cascada de acontecimientos, cualquier error

producido durante una o varias de las etapas falseará el resultado del informe final, pudiendo dar lugar a un

diagnóstico erróneo o a la instauración de un tratamiento innecesario.

Teniendo en cuenta que las metodologías de apoyo diagnóstico del laboratorio requieren estar acordes a

estándares internacionales para responder a las necesidades de la práctica clínica universal10, con el fin de

minimizar los posibles errores en cuanto al procedimiento y con el fin de conseguir una mayor reproducibilidad de

los resultados obtenidos en los distintos laboratorios14, desde hace algunos años, Sociedades Científicas y

diversos Grupos de trabajo vienen elaborando Guías de Estandarización del análisis de orina5,7. Por supuesto, la

estandarización del Sedimento Urinario también está contemplada en estas guías.


92

3.- Estandarización del sedimento urinario

Normalmente se recomienda realizar el examen del sedimento en determinados casos:

cuando es solicitado expresamente por el médico;

cuando se trata de una población determinada (enfermos nefrológicos, inmunosuprimidos, diabéticos,

embarazadas);

en pacientes a los que se solicite la prueba con carácter urgente;

cuando se trata de muestras con color o turbidez manifiestas; y

cuando las muestra de orina cumplen los requisitos de cribado establecidos por el laboratorio en el

sistemático de orina (numerosos autores coinciden en cuestionar la realización de un sedimento urinario

cuando las pruebas con tira reactiva son negativas, sobre todo desde la introducción en las mismas de la

detección de esterasas leucocitarias y detección de nitritos)6,7.

3.1.- Ejemplo de estandarización para el Sedimento Urinario

• Tipo de muestra: La muestra más recomendable es la primera orina de la mañana (mas concentrada),

obtenida por la técnica de recogida de la porción media del chorro (algunos autores discrepan y prefieren la

segunda orina de la mañana ya que consideran que al encontrarse toda la noche la orina en la vejiga se

pueden producir alteraciones y lisis de algunos elementos (leucocitos, eritrocitos y cilindros)9. Muestras

obtenidas por otros métodos también pueden emplearse en casos especiales: recolección en bolsas

adhesivas para niños que no controlan la micción, punción suprapúbica, orina de catéter, sondaje, pacientes

con vejigas de sustitución11.

• Volumen de muestra a analizar: 10-12 mL de muestra bien homogeneizada y atemperada. En pacientes

pediátricos, oligoanúricos o insuficientes renales el volumen de muestra puede ser menor; en tal caso, a la

hora de elaborar el informe se hará constar el volumen de orina de partida. En el caso de pacientes con

insuficiencia renal terminal, donde la diuresis está muy disminuida se debe tener en cuenta que la orina estará

más concentrada y los valores de normalidad cambiarán de acuerdo a la diuresis. Estos valores de normalidad

se establecerán comparándola con una diuresis estándar (1500 mL)11.

• Demora en la realización del análisis: La orina es un líquido biológico complejo y muy inestable, que sufre

alteraciones desde el mismo momento que es emitida; éstas alteraciones pueden conducir tanto a la aparición

de estructuras que no existían antes (precipitación de sales, proliferación bacteriana si la muestra se ha

contaminado con alguna bacteria durante su recolección, cambios de pH, aparición de células degeneradas)

como a la desaparición de estructuras presentes en la orina nativa (leucocitos, hematíes, cilindros, sobre todo

en orinas alcalinas y de baja densidad), así como a alteraciones morfológicas (Figura 1) o en las magnitudes

bioquímicas como la glucosa y la bilirrubina, si estuvieran presentes. Por todo ello, si la orina no puede

analizarse recién emitida (lo más habitual por la gran dispersión en la población atendida por la mayoría de los

laboratorios), o al menos dentro de las 2 horas posteriores a su recolección, es recomendable conservarla,

bien añadiendo conservadores químicos (válidos para el estudio bacteriológico, pero no recomendables para

el estudio sistemático porque pueden interferir con algunos parámetros químicos), o refrigerando la muestra a

4-8ºC que es el método de conservación más recomendado, aunque la refrigeración puede dar lugar a la


93

precipitación de sales amorfas, por lo que se recomienda llevar la muestra a temperatura ambiente antes de

su análisis.

• Tubos de centrífuga: De un solo uso y con capacidad para algo más de 10-12 mL, que es el volumen

adecuado de muestra, de plástico inerte y transparente (los tubos de vidrio casi no se utilizan: son más caros,

se rompen más fácilmente y producen menos rendimiento ya que algunas estructuras pueden quedar

adheridas a sus paredes como ocurre con los cilindros)2; preferiblemente graduados, para facilitar el enrasado

al llenarlos y para facilitar la decantación del sobrenadante hasta un volumen fijo y, a ser posible dotados de

tapones para evitar vertidos y formación de aerosoles durante el proceso de centrifugado7. En cuanto a la

forma del tubo, son aceptables los de fondo cónico (más fácil ver la separación entre el sedimento y el

sobrenadante) o fondo cóncavo (más fácil la resuspensión del sedimento tras decantación del sobrenadante).

• Centrifugación: Recomendable la utilización de centrífugas estancas mientras está girando el rotor (algunos

autores recomiendan centrífugas refrigeradas)5; tiempo de centrifugado: 3-5 minutos; velocidad de

centrifugado 1500 r.p.m. (en realidad se recomienda una fuerza centrífuga relativa (FCR) de 400 g.). Las

centrífugas modernas permiten seleccionar tanto r.p.m. como FCR.

Utilizar más velocidad o mayor tiempo de centrifugado conduce al deterioro y la pérdida de elementos formes

(Figura 2).

• Factor de concentración del sedimento: 1/10 o 1/20, lo que corresponde a 1 mL o 0.5 mL si hemos partido

de un volumen inicial de 10 mL.

Existen en el mercado dispositivos comerciales que permiten con una simple manipulación dejar un volumen

fijo de sedimento.

• Decantado del sobrenadante: Siempre por vacío con pipetas de un solo uso u otros dispositivos adecuados.

El decantado por inversión del tubo conduce a pérdidas de parte del sedimento.

• Resuspensión del sedimento: Siempre suavemente para evitar agitaciones fuertes, con una pipeta, con

suaves golpes de los dedos o con un agitador, pero a baja velocidad.

• Volumen de sedimento a examinar al microscopio: Depende del soporte que vayamos a utilizar en el

microscopio; el examen del sedimento entre porta y cubre no es un método estandarizado ya que existen

cubreobjetos en distintos formatos y varía según la cantidad de sedimento que coloquemos en el porta. Cada

laboratorio debería hacer su estandarización propia en caso de observar la preparación entre porta y cubre.

Figura 1.- Cristales de cistina ligeramente degradados por

demora del análisis.

Figura 2.- Macla de ácido úrico rota por centrifugación excesiva.


94

Para estandarizar el examen entre porta y cubre se puede recurrir a calcular el volumen de líquido por campo

microscópico.

En caso de emplear portas y cubres, estos han de ser de la mejor calidad, perfectamente limpios y de un solo

uso.

Para el examen cuantitativo del sedimento es preferible la utilización de algún tipo de dispositivo

estandarizado de los que hay en el mercado. Son cámaras construidas en material plástico perfectamente

transparente y suelen ser dispositivos que admiten hasta diez sedimentos en compartimentos aislados de una

altura fija y que se llenan por capilaridad, de tal manera que el volumen en todos los compartimentos es

siempre el mismo. Entre estas cámaras comerciales, algunas llevan grabadas en cada compartimento

retículas que permiten cuantificar el número de partículas por volumen fijo.

La altura de líquido en estas cámaras viene a ser el doble que la altura entre porta y cubre por lo que si se

expresan los resultados por campo, hay que tener en cuenta que los valores de normalidad serán diferentes

en uno y otro caso.

• Examen microscópico del sedimento: Examinar la preparación a 10x (da una idea general de las

estructuras presentes y se cuentan aquellos elementos más escasos como son los cilindros y las células de

epitelio tubular renal) y a 40x (se cuentan leucocitos, eritrocitos, cristales y células si es preciso). Está admitido

en general, que un recuento en 10 campos a 40x es suficiente y representativo de todo el sedimento. Es

conveniente examinar el sedimento en contraste de fases y, si es necesario con microscopía de polarización o

tinciones.

• Elementos formes a identificar en el sedimento:

Eritrocitos y su morfología: valoración de dismorfias.

Leucocitos: diferenciando polimorfonucleares neutrófilos y eosinófilos, linfocitos y macrófagos.

Células epiteliales: epitelio cúbico, intersticiales, escamosas, intestinales, de espermiogénesis y

atípicas.

Cilindros: hialinos, eritrocitarios, leucocitarios, epiteliales, granulosos, lipídicos, céreos, bacterianos,

cristalinos, de hemoglobina, mioglobina y bilirrubina.

Bacterias.

Levaduras.

Espermatozoides.

Parásitos: Tricomonas, huevos y otros.

Artefactos: pelos, fibras naturales y sintéticas, filamentos de mucina, etc.

Lípidos: aislados o agregados, en células o en cilindros.

Cristales: ácido úrico y uratos, oxalato cálcico mono y dihidratado, fosfato cálcico y otros fosfatos,

cistina, leucina, tirosina, xantina, 2,8-dihidroxi-adenina, fármacos (indinavir, sulfamidas, etc.).

La terminología empleada en el informe del sedimento urinario debería ser más estandarizada, con criterios

claros para definir cada una de las estructuras observadas.


95

• Expresión de los resultados: Mejor expresarlos como promedio que como rangos (mayoritariamente

utilizado), y mejor por unidad de volumen que por campo microscópico. Hoy en día, está casi unánimemente

aceptado expresar los resultados por campo microscópico (a 40x para leucocitos, eritrocitos y células

epiteliales y a 10x para cilindros, ya que son más escasos), pero no se debe olvidar que la tendencia es a

expresar los resultados por unidad de volumen (si los valores son muy altos para expresarlos por litro, se

puede utilizar el término por μL) y sobre todo para trabajos científicos y publicaciones5,7.

Los términos "escasos", "algunos", "abundantes"... se siguen utilizando para células escamosas y cristales,

aunque como veremos posteriormente el caso del informe de las cristalurias está cambiando mucho

actualmente.

Control de calidad: La obtención de un resultado de Laboratorio digno de confianza requiere de la aceptación

estricta de todo un juego de principios básicos que aseguren la eficiencia del proceso en sus fases:

preanalítica, analítica y postanalítica12; se trata de la premisa básica del conjunto llamado Política de Calidad

establecido en cada centro y perfectamente definido en el Manual de Calidad. Todo el proceso de preparación

y examen del sedimento tiene que estar perfectamente documentado paso a paso en un procedimiento

normalizado de trabajo (PNT), al igual que todo lo relacionado con su fase preanalítica, desde la solicitud del

examen hasta la realización del análisis. El PNT estará disponible para su uso y consulta en el puesto de

trabajo. De la misma manera se registrará cualquier incidencia que suceda fuera de la normalidad (muestras

no aptas o rechazadas para su análisis, demora en la recepción o procesado de las muestras, los pacientes y

sus resultados, los mantenimientos y averías del aparataje utilizado y sus manuales de instrucciones, así

como los resultados de los controles de calidad utilizados). Las muestras control serán analizadas siguiendo el

mismo procedimiento que cualquier muestra de un paciente.

Control de calidad interno: para el análisis químico es recomendable el empleo de dos valores, positivo y

negativo (disponibles comercialmente) y la frecuencia de su realización será determinada por cada laboratorio

según su carga de trabajo; para el control del análisis microscópico, los controles comerciales disponibles son

escasos y sólo para algunos elementos (leucocitos y eritrocitos principalmente), en este caso se podría recurrir

al examen pareado por dos observadores de una o varias muestras y comparar la concordancia de los

resultados.

También debe formar parte del control interno de calidad la formación continuada del personal, tanto

facultativo como personal técnico y auxiliar (asistencia a cursos y programas de formación continuada,

publicaciones, programas tutoriales de enseñanza y perfeccionamiento, así como la disponibilidad en el

puesto de trabajo de manuales, atlas fotográficos de sedimento y pósters)13.

Control de calidad externo: las principales sociedades científicas suelen disponer de programas de calidad

externos y enviar una muestra control a los centros suscriptores del programa con una periodicidad

determinada para su análisis como muestra desconocida.

En la Tabla 1 se recoge resumido este ejemplo de estandarización.


96

Tabla 1.- Ejemplo de estandarización del sedimento urinario (Extraido de “El laboratorio clínico 2:

estudio de los elementos formes de la orina. Estandarización del sedimento urinario”).

4.- Examen microscópico del sedimento urinario

No debemos olvidar que el examen microscópico es un trabajo arduo y difícil. El observador llega a encontrarse

incómodo, incluso exhausto con un microscopio de mala calidad o mal ajustado, y trabajar horas en condiciones

inadecuadas tiene influencia en la calidad de los resultados. Es necesario por tanto, un puesto de trabajo cómodo

y con un instrumento adecuado y en perfecto estado de funcionamiento, además de todo lo necesario para el

examen (pipetas, portas, cámaras, colorantes y todo el material bibliográfico e iconográfico), que debe encontrarse

fácilmente accesible.

Acción Método estándar Método de chequeo

Tipo de muestra 1ª orina de la mañana Registro/Supervisión

Retraso Investigar antes de 2 h. a 20-

25ºC, o antes de 4h. a +4ºC

Registro de los tiempos de

recolección

Volumen de orina de partida 10-12 mL Línea marcada en el tubo

Centrifugación 3-5 min. a 400.g Proveedor

Eliminación del sobrenadante Aspiración hasta el factor de

concentración final

Calibración del volumen final

Método de microscopía Campo brillante, contraste de

fases y polarización o tinción

a 40x y 10x

Proveedor

Volumen investigado bajo el

campo microscópico.

Definido y calculado. Portaobjetos con escala

métrica para recuento

Lista de elementos informados Definida en el formato de

informe

Ya descrito

Expresión del recuento. Partículas/L o μL; por campo

40x

Calcular la equivalencia

Reproductibilidad del proceso. Procedimiento escrito (PNT) Entrenamiento del personal,

revisión pareada de muestras

desconocidas

Control de calidad interno Cursos de entrenamiento

locales. Doble chequeo de

muestras semanalmente.

Dos investigadores

independientes para la misma

muestra

Control de calidad externo. Participación en programas

externos de calidad.

Disponibilidad de resultados


97

Emplearemos un microscopio moderno con un ajuste de iluminación según Köhler perfectamente realizado y a ser

posible, dotado de sistema de contraste de fases (casi imprescindible para la identificación de determinadas

estructuras como los cilindros, es difícil de hacer y sorprende la cantidad de los mismos que no se informan sin

esta herramienta) y sistema de polarización (aunque nos aporte menos información si que nos puede ayudar en la

tipificación de algunos cristales y gránulos lipídicos que contengan ésteres de colesterol). También recurriremos

cuando se precise al examen del sedimento teñido, que resulta de gran utilidad en la identificación de eosinófilos,

partículas de grasa, células atípicas y bacterias; así como en la diferenciación de ciertos elementos que, en

ocasiones, pueden prestarse a confusión, distinguir levaduras de eritrocitos o cristales de wewelita, sales amorfas

de bacterias, gránulos amiláceos, etc. Figuras 3 y 4. En la Tabla 2 se recogen algunos de los colorantes más

utilizados.

Gránulos lipídicos y cuerpos ovales

grasos

Sudán III

Oil Red

Bacterias, levaduras. Gram

Células epiteliales y leucocitos Azul Alcian-Pironina

Azul de toluidina

Azul de metileno

Eosinófilos Hansel

Hemosiderina Azul de Prusia

Células sospechosas de malignidad Papanicolau

Azul de toluidina

Almidón y gránulos amiláceos Lugol

Tabla 2.- Ejemplos de colorantes para estudio del sedimento teñido.


98

5.- Sedimento automatizado

La automatización del estudio del sedimento urinario (más correcto sería decir estudio automatizado de los

elementos formes de la orina) supone un gran avance para el laboratorio moderno. Los sistemas automáticos

presentan una serie de ventajas sobre la microscopía manual, pero también adolecen de una serie de

inconvenientes.

Entre sus ventajas:

• Ahorro de tiempo en el análisis (aunque a veces, dicho ahorro no es real, porque algunos estudios

necesitan una confirmación por el método manual y el consumo de tiempo puede ser incluso mayor).

• Evitar la fatiga del observador, que puede ser causante de estudios defectuosos.

• Mayor reproducibilidad de los resultados ya que se evitan discrepancias entre posibles observadores.

• Utilización de orina completa con lo cual, se evitan los posibles errores debidos a centrifugación,

decantado y resuspensión del sedimento.

• Las muestras de orina pueden ser identificadas con códigos de barras que son identificados por el sistema

informático de estos instrumentos y, si están conectados con el sistema informático del laboratorio, los

resultados se incorporan directamente al mismo, evitándose así posibles errores de transcripción de los

resultados.

• Mejor cuantificación de los elementos formes (método estandarizado) que contando en cámara y, sobre

todo, entre porta y cubre.

• Se pueden emplear como sistemas de cribado para estudios manuales del sedimento.

• Entre otras ventajas, unas generales y otras particulares de las distintas líneas tecnológicas también

podrían citarse: almacenaje de imágenes, cribados de bacteriuria para cultivo microbiológico,

acoplamiento a sistemas automáticos de lectura de tiras reactivas informando el conjunto de anormales y

sedimento a la vez, mayor rendimiento pues el número de sedimentos a analizar manualmente después

del cribado es mucho menor que por el sistema de la tira reactiva únicamente12, pueden emplearse para el

análisis de otros líquidos biológicos (LCR, ascítico, pleural, articular).

Figura 3.- Forma “L” de bacteria Gram (+). Tinción de Gram.

Figura 4.- Cilindros epiteliales. Tinción con Azul de toluidina.


99

Pero, como se ha dicho anteriormente, también presentan inconvenientes, entre los cuales se deben citar:

• La clasificación errónea de artefactos como elementos formes.

• Deficiente identificación de algunos elementos (sales amorfas identificadas como bacterias).

• Elevado coste económico, lo que los hace casi exclusivos para los laboratorios de los grandes centros.

• El ahorro de tiempo no es tan real como podría presuponerse, algunos sedimentos tienen que confirmarse

o completarse por microscopía manual.

Actualmente existen en el mercado tres tecnologías disponibles:

Citometría de flujo, representada por los analizadores UF® de la empresa Sysmex Corporation.

Microscopía automática sobre muestra de orina nativa, representada por los analizadores Iris® de Iris

Diagnóstica.

Microscopía automática sobre orina centrifugada, representada por los analizadores SediMAX® de

Menarini Diagnostics.

Aunque el examen microscópico manual siga siendo considerado como el método de referencia, sobre todo si se

realiza por un método estandarizado, supone muchos pasos (centrifugación, decantado, resuspensión) en los

cuales se pueden producir pérdidas y deterioro de elementos y dar lugar a imprecisión e inexactitud en los

resultados.

La automatización puede ayudar a solventar estos problemas y mejorar la calidad de los resultados. Muchos

estudios han comparado el análisis de orina tradicional con los métodos automáticos y han llegado a la conclusión

de que dichos métodos automáticos mejoran la precisión y exactitud de los resultados además de demostrar su

viabilidad como excelentes métodos de cribado rutinarios. Los métodos automáticos abren nuevas oportunidades

de mejora en la estandarización del análisis de orina y confieren sustanciales ventajas sobre el método tradicional

en cuanto al recuento de elementos formes de la orina. Pueden ser empleados directamente como métodos

estándar o al menos como importantes herramientas de estandarización14.15.16.17.18.19,20

6.- Estudio de los elementos formes de la orina

6.1.- Células epiteliales

En la orina podemos encontrar gran variedad de células epiteliales, que provienen del recambio fisiológico natural

de los epitelios o por lesiones que afecten a dichos epitelios (infecciones, inflamaciones, tumores, etc.). Además

de las células de aquellos epitelios que recubren el aparato urinario, a veces se pueden observar otro tipo de

células epiteliales, como son las células prostáticas, las intestinales, etc.

Las células epiteliales son susceptibles de degenerar si se demora el análisis del sedimento: pueden ocurrir

roturas de orgánulos y membranas, granulaciones del citoplasma y vacuolización. Todos estos cambios pueden

hacer inidentificable la célula lo que puede conllevar por una parte la no información de células presentes pero

degeneradas (las células de epitelio cúbico son las que más rápidamente se alteran) y por otra parte la confusión

de células degeneradas con otro tipo de células (histiocitos, células tumorales).


100

Identificar la gran variedad de células que aparecen en la orina puede resultar una labor difícil, tanto más cuanto

que, como se ha dicho, las células pueden estar artefactadas, pero se debe hacer el esfuerzo de identificar el

mayor número posible de células diferentes y, al menos las que tienen un significado patológico, para ello

conviene ayudarse de todas las técnicas microscópicas más usuales (contraste de fases, polarización) y tinciones

si es necesario5,8,9,11.

6.1.1.- Células de epitelio cúbico o columnar

Son las células que conforman el epitelio monoestratificado que tapiza los túbulos renales. Dependiendo de la

porción tubular de la que procedan las células, puede haber variaciones en tamaño y forma entre unas y otras

(poligonales, cúbicas, columnares), pero, en la orina, suelen presentar forma redondeada o algo ovalada, debido

principalmente a los cambios osmóticos del medio y a la manipulación de la muestra durante la preparación del

sedimento, principalmente durante la centrifugación. Las células de la porción contorneada del túbulo proximal

presentan un borde en cepillo en la zona luminal que, a veces, se puede intuir al observarlas al microscopio; este

borde en cepillo, en realidad, se debe a prolongaciones de la membrana con el objeto de aumentar la superficie de

intercambio entre el filtrado glomerular y la célula. Son algo mayores que un leucocito (11-15 μm de diámetro), su

citoplasma suele contener granulaciones finas y presentan un único núcleo que ocupa 2/3 partes de la célula,

centrado o algo desplazado hacia uno de los polos y con un halo perinuclear cuando se observan teñidas o en

contraste de fases; también se pueden observar nucleolos. A veces, pueden aparecer con partículas lipídicas

adheridas a su superficie en forma de gránulos o corpúsculos que presentan una birrefringencia en contraste de

fases y que pueden teñirse con Sudan III tomando un color rojizo; se suele presentar este fenómeno con

proteinuria y suele acompañar a una fase más severa de la enfermedad tubular. La presencia de más de 1

célula/campo 40X suele significar daño tubular. Las causas de descamación del epitelio tubular renal pueden ser

infecciosas (tuberculosis, pielonefritis); y otras que afectan tanto a los glomérulos como a los túbulos

(glomerulopatías de cualquier naturaleza, nefropatía tubular tóxica, metabólica, medicamentosa, necrosis tubular

aguda, nefritis intersticial, rechazo alogénico de trasplante). Son células que en principio pueden presentar

problemas de identificación (confusión con leucocitos e incluso con pequeñas células uroteliales) pero, como

entrenamiento, si se observan detenidamente las células incluidas en los cilindros epiteliales que son células de

epitelio cúbico, se puede aprender a distinguirlas.

6.1.2.- Células de epitelio de transición o urotelio

Es el tipo de epitelio más ampliamente distribuido en el aparato urinario, tapiza desde los cálices renales hasta la

vejiga y la uretra anterior, incluyendo los uréteres. Se trata de un epitelio seudoestratificado ya que presenta varias

capas superpuestas, pero todas las células sean de la capa que sean se encuentran fijadas a la lámina propia por

prolongaciones delgadas o pedículos que suelen desaparecer tras la descamación y por el centrifugado de la

muestra. El número de capas varía dependiendo de la zona: 7 capas en la vejiga, 4-5 capas en la uretra, 2-3

capas en la pelvis renal. Suelen presentar bastante pleomorfismo, dependiendo de la porción del aparato urinario

de la que procedan y de la profundidad de la capa de origen. Las de capas más profundas suelen presentar

bastante uniformidad de tamaño (13-20 μm) y de forma, que suele ser redondeada; presentan un núcleo visible y

centrado que ocupa casi la mitad del citoplasma que suele ser ligeramente granuloso. La presencia de abundantes

células de capas profundas puede estar relacionada con procesos malignos, hidronefrosis y cálculos de los

uréteres. Las células transicionales de capas superficiales pueden presentar una gran variedad en cuanto a su

forma: redondeadas, en forma de corazón, piriformes, en forma de raqueta (ya se eliminó hace tiempo la creencia


101

que estas células eran típicas de la pelvis renal, cuando se demostró que también se encontraban en los

uréteres), en forma de huso o al menos con uno de sus extremos apuntados como en las células uretrales y con

un tamaño más pequeño que el resto que suelen medir entre 20 y 40 μm de diámetro. Presentan uno o dos

núcleos, dependiendo de la zona anatómica.

La presencia de 1 célula/campo 40x, puede considerarse normal; en niños y ancianos la tasa de recambio del

urotelio es mayor y por eso se las suele ver más frecuentemente. Cuando se presentan en mayores cantidades

suele ser acompañando a procesos infecciosos. A veces, en el sedimento se pueden observar verdaderos

fragmentos de urotelio que se distinguen de los agregados celulares porque estos se disgregan o no se desplazan

conjuntamente cuando se hace una presión sobre el cubreobjetos; estos fragmentos de tejido pueden estar

relacionados con maniobras irritativas de la vía urinaria (sondaje, irrigación) por lo que resulta importante consultar

por estas maniobras si se sospecha que pudieran haberse llevado a cabo, pero no debemos olvidar que también

pueden estar relacionados con un proceso degenerativo o tumoral (carcinoma urotelial).

6.1.3.- Células de epitelio escamoso

Son las células epiteliales halladas con más frecuencia en el sedimento y, en un gran número de casos debido a

contaminación vaginal o perineal de la muestra (más de 5 células por campo 40X son sospechosas de

contaminación).

El epitelio escamoso está muy poco representado en el aparato urinario: solamente en la uretra distal y en el

trígono que es una superficie en forma de triángulo situada entre los orificios ureterales y el cuello vesical en la

cara posterior de la vejiga. El trígono en el varón es muy reducido en tamaño. Las células escamosas son grandes

(45-65 μm), de forma poligonal y aplanada, con bordes algo replegados sobre si mismos y un núcleo pequeño más

o menos centrado, el citoplasma no suele presentar granulaciones. Son inconfundibles al microscopio.

Como se dijo anteriormente, su presencia suele indicar contaminación vaginal, sobre todo cuando se acompañan

de bacterias incorporadas en su superficie y leucocitos, pero en casos de uretritis también pueden presentarse y

en un raro proceso patológico que es la cervicotrigonitis; se trata de un cuadro inflamatorio de la zona trigonal y

que suele acompañarse de unos signos clínicos semejantes a los de una cistitis.

6.1.4.- Otras células epiteliales

• Células de epitelio prostático11: Son células redondeadas y de 2 a 3 veces mayores que los leucocitos y que

contienen pequeñas vacuolas redondeadas intracitoplasmáticas que le dan un aspecto parecido a las células

tubulares recubiertas de gránulos lipídicos, solo que no son birrefringentes ni se tiñen con Sudan III. Se pueden

encontrar en orina en procesos inflamatorios prostáticos (prostatitis) y después de algunas maniobras (masaje

prostático, tacto rectal).

• Células de epitelio intestinal21: Células redondeadas de un tamaño unas tres veces el de un leucocito y con un

citoplasma vacuolado. Son células que se pueden confundir fácilmente con otras. Para su correcta identificación

es imprescindible conocer la historia clínica del paciente, ya que estas células se presentan única y

exclusivamente en pacientes a los que se les ha sometido a una cirugía de recambio de alguna parte del aparato

urinario por segmentos intestinales. No tienen ningún significado patológico y, a veces se acompañan de

filamentos de mucina más o menos abundantes que también corresponden a secreciones intestinales.


102

• Células malignas. En algunos sedimentos se pueden observar algunos tipos celulares que nunca pasan

desapercibidos (gran pleomorfismo, tamaño variable, aumento de la relación núcleo/citoplasma, alteraciones en

la distribución de la cromatina del núcleo que puede variar en tamaño y forma, presencia de mitosis, múltiples

nucleolos, presentación en racimos o manojos, presencia de verdaderos trozos de tejido) y que hacen sospechar

malignidad; la mayoría de las veces acompañando una hematuria de grado variable. Las características

diferenciales de las células malignas se observan mejor en sedimentos teñidos (azul de toluidina, verde brillante,

tinción de Papanicolau). La identificación definitiva debe hacerla un citopatólogo.

6.2.- Eritrocitos

El eritrocito es una célula ajena a la orina, su presencia indica un sangrado a nivel del riñón o de vías urinarias, o

una contaminación vaginal.

Se trata de células sin núcleo de forma bicóncava y de un tamaño que oscila entre 4 y 7 μm. Dependiendo de la

composición de la orina en donde se encuentre, el hematíe puede sufrir cambios morfológicos y de tamaño: en

orinas hipotónicas se hincha dando lugar a formas muy grandes, que incluso pueden estallar; en un medio

hipertónico se arrugará y dará lugar a formas estrelladas y de pequeño tamaño. Para observar e identificar los

hematíes al microscopio es casi imprescindible emplear el contraste de fases, con el cual la forma del hematíe se

ve brillante sobre el fondo más oscuro. A veces, el eritrocito puede confundirse con otras estructuras como

levaduras (podremos recurrir a la tinción de Gram, ya que las levaduras son Gram positivas, mientras que el

eritrocito es Gram negativo y se presentará como discos rosados o rojos); e incluso confundirse con cristales de

oxalato cálcico monohidratado (en contraste de fases se pueden diferenciar).

La presencia de eritrocitos en orina puede ser un signo primario e incluso muy alarmante de enfermedad (orinas

rojas por hematurias intensas), pero en ocasiones es un hallazgo casual tras un examen rutinario de orina. La

presencia de más de 2-3 eritrocitos/campo 40X en hombres o más de 5 eritrocitos/campo 40X en mujeres se

considera un descubrimiento patológico y puede estar relacionado con un nutrido grupo de enfermedades, algunas

de ellas tan importantes como las que afectan a los glomérulos u otras cuyo rápido diagnóstico es clave como en

el caso de procesos neoplásicos 22,23.

La presencia de sangre en la orina puede deberse a un sangrado glomerular o a un sangrado postglomerular que

es el caso más frecuente. Aquí, el laboratorio juega un papel primordial y fundamental en el diagnóstico diferencial

del origen del sangrado y con ello ayuda en la estrategia diagnóstica a continuar con el paciente, evitando la

realización de pruebas y estudios innecesarios (por ejemplo, si se consigue demostrar que el sangrado es de

origen glomerular, no es necesario que al paciente se le estudie para otros orígenes del sangrado mediante

arteriografías, cistoscopias, pruebas de imagen, etc.) y acelerando el proceso diagnóstico.

La hematuria de origen glomerular viene caracterizada por la presencia de eritrocitos dismórficos. Se trata de

eritrocitos que no presentan su forma normal como disco bicóncavo, porque provienen de la sangre que circula por

el glomérulo y hasta llegar a la orina ha sufrido muchas agresiones mecánicas, físicas y químicas: en primer lugar

atraviesa la barrera de filtración glomerular si esta se encuentra dañada y que en conjunto forma una especie de

estrecho tamiz que en condiciones normales no deja pasar elementos formes ni moléculas de un determinado

tamaño molecular. El eritrocito ya bastante deteriorado, sufre ahora tensiones internas debido a los cambios de

tonicidad de la orina en los túbulos, por cambios de pH, por la destrucción de células del epitelio tubular que


103

causan degradación de las proteínas de superficie, acumulación de calcio intracelular, pérdida de las proteínas del

esqueleto de la membrana y hemólisis. También se ha comprobado que la hemoglobina contenida en el eritrocito

dismórfico es menor que la contenida en el isomórfico (de origen no glomerular). El eritrocito dismórfico observado

al microscopio puede presentar excrecencias en su membrana con aspecto de gemaciones, son los eritrocitos

multilobulados; presentar forma de anillo; estar vacíos porque han perdido parte de su membrana y han la

hemoglobina; o espiculados, con finas prolongaciones de su membrana; o combinaciones de los

anteriores11,23,24,25,26 (Figuras 5 y 6). Cualquier otra forma de eritrocito no debe considerarse como dismórfico ya

que en determinadas condiciones (a veces relacionadas con el preanálisis) pueden originarse artificialmente.

Los valores de normalidad de porcentaje eritrocitos dismórficos en la muestra de orina no están perfectamente

definidos, tanto más cuanto que hay que tener en cuenta que una nefropatía incipiente no presenta el mismo

grado de alteración glomerular que otra ya instaurada11. Cuando empiezan a dañarse los glomérulos, si no hay

otra causa de sangrado, todos los hematíes que aparecerán en la orina, serán dismórficos, ya que provienen

solamente del glomérulo; cuando avanza la enfermedad, pueden verse afectados túbulos y otras estructuras

renales y puede haber hematuria dismórfica del riñón e isomórfica de los túbulos; y, en tercer lugar, cuando los

glomérulos se encuentren muy afectados y totalmente esclerosados, la barrera filtrante será inexistente y los

hematíes pasarán directamente desde el lecho vascular al espacio glomerular sin alteración ninguna y todos los

hematíes serán isomórficos. Conviene destacar, que puede coexistir una patología glomerular (nefropatía lúpica)

con una patología de vías urinarias (carcinoma urotelial) que producirán sangrados simultáneos de signo diferente.

Multilobulado Anillo Vacío o roto Espiculado

FORMAS MIXTAS

Anillo + Multilobulado Vacío + Multilobulado (Acantocito o célula G)

Figura 5.‐ Tipos de eritrocitos dismórficos.

Valores de normalidad de eritrocitos dismórficos propuestos por una gran mayoría de autores11,24,25,26:

≥80 % dismórficos, hematuria glomerular.

≤20 % dismórficos , hematuria no glomerular.

Figura 6.- Eritrocitos dismórficos visualizados en microscopía de

contraste de fases.


104

>20 % y <80 % dismórficos, dudoso.

≥ 4-5 % acantocitos, hematuria glomerular.

La observación de distintos tipos de dismorfias en la misma muestra aumenta la sensibilidad diagnóstica del

método para clasificar el origen de los hematíes.

6.3.-Leucocitos

Se trata de células redondeadas de un tamaño algo mayor que los hematíes (8-15 μm) y con un núcleo que puede

variar en tamaño y forma dependiendo del tipo de leucocito del que se trate. Se distinguen bastante bien en

microscopía de campo brillante y contraste de fases, pero para diferenciar unos de otros se debe recurrir al

empleo de tinciones. Son células sanguíneas que llegan a la orina normalmente por diapédesis. Los leucocitos

más abundantes en la orina son los polimorfonucleares neutrófilos. La leucocituria puede deberse a causas

infecciosas y/o inflamatorias como cálculos, tumores, enfermedades sistémicas, malformaciones, medicamentos y

trastornos irritativos abdominales adyacentes. También pueden presentarse leucocitos en la orina por

contaminación vaginal de la misma, sobre todo en caso de vaginitis.

Se entiende por leucocitaria significativa la presencia de >2 leucocitos/campo 40x en varones y >5

leucocitos/campo 40x en mujeres. Los leucocitos pueden deformarse e incluso romperse, sobre todo en orinas

hipotónicas y a pH alcalino. Cuando fagocitan bacterias dan lugar a piocitos caracterizados por una gran vacuola

fagocitaria que desplaza y comprime al resto del leucocito contra la membrana citoplasmática. Los eosinófilos, que

puede distinguirse con tinciones generales o específicas (Hansel) aparecen en procesos como algunas

glomerulonefritis, pielonefritis crónica, embolismo renal graso, parasitosis del aparato urinario. Los linfocitos y

monocitos, que son leucocitos mononucleados que necesitan del uso de tinciones para su identificación,

aparecen en algunas glomerulonefritis y nefritis intersticial alérgica5,9,8,11,27.

6.4.-Histiocitos

También llamados macrófagos. Se trata de células redondeadas de un tamaño variable (12-30 μm e incluso más),

núcleo redondeado o algo ovalado y citoplasma granuloso (numerosos lisosomas) que puede contener una o

varias vacuolas con elementos fagocitados, como hematíes, gotas de grasa (en este caso se los denomina

“cuerpos ovales grasos”). Son lábiles, por lo que son difíciles de encontrar en el sedimento. Su presencia se

asocia normalmente con infecciones e inflamación, como los leucocitos, a los que suelen acompañar5,9,8,11,27.

6.5.-Espermatozoides

Su estructura es característica formada por una larga y delgada cola, y una cabeza de tamaño algo menor a un

hematíe y que se confunde muchas veces con levaduras. Se diferencian perfectamente en microscopía de campo

brillante y en contraste de fases no admiten ninguna duda.

La presencia de espermatozoides en la orina en la gran mayoría de los casos supone una contaminación vaginal

en la mujer o uretral en el hombre tras actividad sexual. Se recomienda siempre una abstinencia sexual de al

menos 72 h. antes de recoger la muestra de orina para análisis microscópico.


105

En el varón su presencia puede ser un hallazgo casual (contaminación uretral) o, en raros casos, patológico, como

en varones que no pueden retener los espermatozoides en las ampollas deferentes por hipotonía de los conductos

eyaculadores (tratamiento con miorelajantes, pacientes siquiátricos, drogas de abuso). También su presencia

puede ayudar al hacer un diagnóstico diferencial entre una eyaculación retrógrada (el eyaculado se vierte hacia la

vejiga, se trata de una disfunción neurógena como en diabéticos insulinodependientes o tras una cirugía

transuretral) de una aneyaculación verdadera, en la que no se produce eyaculado y suele tener una etiología

psicológica. En ambos casos, tras coito o masturbación se recoge la orina y, si se trata de una eyaculación

retrograda aparecerán espermatozoides en el sedimento, mientras que no aparecerán en caso de aneyaculación.

En varones, siempre es conveniente informar la presencia de espermatozoides en el sedimento, aún sabiendo que

pueden ser contaminación y, además, indicando que su presencia puede alterar algunas pruebas químicas en la

orina, como dar positividad en la medida de proteínas por la tira reactiva. En la mujer nunca se deben informar,

excepto cuando se sospeche un abuso sexual (niñas, jóvenes), en cuyo caso se informará confidencialmente al

medico solicitante11.

6.6.- Cilindros urinarios

Como su nombre indica, se trata de estructuras cilíndricas que en ocasiones aparecen en la orina, sobre todo,

acompañando a la proteinuria. Se trata de coágulos de proteínas filtradas en el glomérulo, producidos en los

túbulos de la nefrona (de ahí su forma cilíndrica). La coagulación se produce cuando se alcanza el punto

isoeléctrico de la proteína y durante la coagulación puede suceder que algún otro elemento circule en ese mismo

momento por el túbulo, quedando englobado en el coágulo, o bien que durante el trayecto del cilindro ya formado

a través de los distintos túbulos hasta llegar a la pelvis pueda adherir a su superficie otros elementos. Por ello

unos cilindros se diferencian de otros, además de por su tamaño y grosor, por su composición, clasificándose los

cilindros en varias clases: hialinos, granulosos, eritrocitarios, leucocitarios, epiteliales, bacterianos, cristalinos, etc.

En cuanto a su composición químico-molecular, el origen de los cilindros no está totalmente aclarado y existen

teorías variadas. Lo que está claro es que la matriz primitiva de todos los cilindros está constituida por la proteína

de Tamm-Horsfall, llamada así en honor a sus descubridores. Se trata de una glicoproteína de un PM de

aproximadamente 105 KDalton que es producida en las células tubulares de la parte ascendente post-asa de

Henle del túbulo distal de todos los mamíferos placentarios. Es, en condiciones normales, la proteína más

abundante en la orina. La función biológica de la proteína de Tamm-Horsfall no está completamente definida; se

ha propuesto que presenta efectos protectores frente a infecciones del tracto urinario y una función preventiva

frente a la formación de cálculos de oxalato cálcico, así como un papel importante en el mantenimiento del

balance hidroelectrolítico en la rama ascendente del asa de Henle y el túbulo distal. La proteína de Tamm-Horsfall

se polimeriza dando lugar a filamentos que se entrecruzan entre sí, formando en conjunto una matriz

tridimensional porosa y de aspecto de gel; este gel está distribuido por todo el aparato urinario protegiendo los

epitelios escamoso y transicional. Cuando el glomérulo está alterado, pueden aparecer en el espacio glomerular

proteínas procedentes del plasma, que pueden coagulase conjuntamente con la de Tamm-Horsfall, formando un

cilindro. Durante la formación del cilindro pueden quedar atrapados elementos formes de la orina, dando lugar a

los distintos tipos de cilindros. Todos ellos tienen como componente base la proteína de Tamm-Horsfall, de hecho

hay cilindros compuestos en casi un 100% por esta proteína, pero el resto de proteínas que lo conforman pueden

tener un origen glomerular o tubular.


106

Los cilindros pueden resultar difíciles de identificar con microscopía de campo brillante, especialmente los cilindros

hialinos, pues son casi transparentes . Por ello se recomienda siempre el empleo de un microscopio de contraste

de fases para su caracterización (Figuras 7 y 8). Las tinciones también son de gran ayuda para identificar algunos

de los tipos celulares que pueden presentar. En general, y sobre todo ante una proteinuria, el examen del

sedimento ha de ser más exhaustivo5,3,11,28,29.

En condiciones normales, no deben aparecer cilindros en orina, aunque en casos de deshidratación pueden

aparecer algunos cilindros hialinos en orina, e incluso alguno granuloso que no indican patología nefrológica. La

presencia de cilindros sin proteinuria no suele consignarse, ya que se trata de cilindros hialinos de proteína de

Tamm-Horsfall exclusivamente.

6.6.1.- Tipos de cilindros

• Cilindros hialinos: son cilindros que no presentan inclusiones ni adherencias superficiales de otros elementos o

partículas, generalmente asociados a proteinurias bajas (<0.5 g/L), donde no suelen tener significado patológico.

Cuando la proteinuria es mayor, los cilindros hialinos pueden tener relevancia clínica y se han encontrado en

todo tipo de patologías nefrológicas, incluso en las de origen infeccioso.

• Cilindros granulosos: Como su nombre indica se trata de cilindros que presentan inclusiones y adherencias

granulares de tamaño grosero y de origen diverso: mineral (fosfatos), celular (lisosomas y otros orgánulos

provenientes de la rotura de leucocitos o células tubulares renales), etc. Se observan con facilidad en campo

brillante. Su presencia está asociada normalmente con la de cilindros hialinos y hialinogranulosos, que vienen a

ser intermedios entre ambos, y su significado patológico es parecido al de los cilindros hialinos, apareciendo en

enfermedades nefrológicas de todo tipo e incluso en sujetos sanos.

• Cilindros leucocitarios: Se trata de cilindros que incluyen neutrófilos en su matriz o en su superficie. Se pueden

identificar en campo brillante y en contraste de fases, pero a veces es difícil diferenciarlos de los cilindros

epiteliales, ya que las células tubulares renales son de tamaño parecido. A veces un mismo cilindro puede ser

mixto y presentar leucocitos y células epiteliales, otras veces el número de leucocitos por cilindro puede ser muy

escaso. Como en el sedimento con cierta frecuencia pueden aparecer acúmulos leucocitarios en una disposición

Figura 7.- Cilindro cereo acompañado de levaduras en

pseudomicelio.

Figura 8.- Cilindros hialinos observados en contraste de fases

(en campo claro apenas se insinuaban). Nótese que se

emplea una cámara de volumen calibrado.


107

parecida a un cilindro, se puede recurrir a presionar sobre el cubreobjetos y observar si se disgrega el acúmulo o

se trata de un verdadero cilindro; si además no hay proteinuria, no se tratará de un verdadero cilindro

leucocitario. Su presencia en el sedimento indica infección bacteriana, sobre todo si se acompañan de cilindros

bacterianos y/o inflamación. Otros cilindros leucocitarios con eosinófilos, linfocitos o monocitos son muy raros y

podrían presentarse en casos de nefritis intersticial aguda y casos de glomerulonefritis rápidamente progresiva.

• Cilindros bacterianos: Su origen puede ser doble: por un lado, tratarse de un cilindro con verdadera matriz de

proteína de Tamm-Horsfall y que en el momento de su formación incorpora bacterias que se encuentran en el

túbulo y que además suelen ir acompañadas de leucocitos; o bien, tratarse de un fenómeno de producción de

una matriz microglobulínica, como consecuencia de una agresión bacteriana que desencadena la liberación de

moléculas proinflamatorias, las cuales producen un deterioro y rotura de las células circundantes con liberación

de diverso contenido. Además de bacterias, también puede contener leucocitos que hayan acudido al sitio de la

lesión primaria. Estos cilindros también pueden confundirse con acúmulos bacterianos y para su diferenciación

se puede recurrir a presionar el cubreobjetos; también pueden confundirse con cilindros granulosos de

granulación fina por lo que se puede recurrir a la tinción de Gram (suele tratarse de bacterias Gram negativas),

aunque al teñirse suele perderse la matriz. Son cilindros que se presentan con más frecuencia de la que se

describen y, hay que sospecharlos, ya que aún con cultivos bacterianos negativos son indicativos de pielonefritis.

• Cilindros eritrocitarios. Presentan hematíes en su superficie, bien dismórficos, que suele ser lo normal aunque

no se identifican, o isomórficos. Estos cilindros son muy lábiles y pueden deteriorarse o romperse en la

centrifugación. Al microscopio de campo brillante se pueden reconocer fácilmente, pero al microscopio de

contraste de fases en caso de estar fragmentados debido a su labilidad, se observan fácilmente sus bordes

refringentes. Suelen presentar un color marrón rojizo debido a la hemoglobina, lo que permite también

diferenciarlos de algunos cilindros cristalinos o incluso gránulo-lipídicos. Su presencia indica glomerulonefritis y,

en general de tipo proliferativo. Su presencia junto a dismorfias eritrocitarias es indicativa de hemorragia

glomerular con una especificidad del 100%.

• Cilindros epiteliales: Son cilindros hialinos con células de epitelio cúbico adheridas a su superficie y que

normalmente se forman en el tubo colector. Pueden confundirse con cilindros leucocitarios, sobre todo cuando

las células tubulares están muy deterioradas y, en este caso quizás la nomenclatura más correcta sería hablar de

cilindros celulares. Normalmente se asocian a proteinuria importante, pero, como en casos de rechazo de

trasplante renal en sus primeras fases, pueden presentarse con niveles discretos de proteinuria. Siempre indican

un daño renal agudo y se suelen encontrar principalmente en casos de necrosis tubular aguda y en algunas

glomerulopatías de origen variado.

• Cilindros lipídicos: También llamados gránulo-lipídicos ya que engloban o adhieren superficialmente partículas

lipídicas redondeadas de mayor o menor tamaño y mayor o menor abundancia y que siempre están relacionadas

con enfermedad renal y proteinurias elevadas. Se pueden diferenciar de los cilindros granulosos por la forma de

las partículas (perfectamente redondeados en los lipídicos) y por su refringencia ligera en contraste de fases;

también se puede recurrir a la tinción con Sudan III ya que las partículas lipídicas se tiñen de color rojo. Están

asociados a daños severos de la nefrona y a proteinurias elevadas (nefropatía diabética, dislipemia, gota,

hipertensión severa, glomerulonefritis membranoproliferativa, glomerulonefritis focal segmentaria, lupus,

amiloidosis, síndrome nefrótico).


108

• Cilindros céreos: Se trata de los cilindros más extraños que pueden encontrarse en la orina en cuanto a su

origen y a su composición. Son, en general, cilindros largos y gruesos, a veces muy gruesos (los de origen en los

tubos colectores), que presentan bordes quebrados y angulosos, de aspecto mate y frágil, de color amarillento y

con ejes de fractura perpendiculares a los bordes. Su superficie puede ser lisa o algo rugosa, lo que hace pensar

a algunos que su origen puede ser por degeneración de otros cilindros. Se suelen identificar bien en campo

brillante, aunque en contraste de fases muestran una birrefringencia intensa y característica en los bordes. Los

cilindros céreos indican un daño renal grave y crónico, y pronostico severo. Se presentan en enfermedades muy

variadas como las citadas en el caso de los cilindros lipídicos y suelen acompañar a estos y a los hialinos,

granulosos y epiteliales en el sedimento.

• Otros cilindros: Suelen presentarse más raramente y los hay muy variados: cilindros de hemoglobina, de

mioglobina, de bilirrubina, con levaduras, cristalinos...

• Cilindroides: Son estructuras parecidas a los cilindros hialinos y a veces con estructuras cristalinas

superficiales, pero su composición es completamente diferente, ya que se trata de mucopolisacáridos o

glucosaminoglicanos polimerizados formando una especie de geles. Su composición proteica es mínima cuando

la tienen y no suelen presentar un grosor uniforme como los cilindros y, al menos uno de sus extremos es

apuntado y no redondeado. Como la misión de estos mucopolisacáridos es la de proteger el urotelio de

agresiones, en ciertos casos como en un sondaje, se pueden producir grandes cantidades y aparecer en la orina.

6.7.-Microorganismos

6.7.1.-Virus

En el laboratorio clínico es imposible visualizar los virus en la orina, pero con experiencia, se puede sospechar su

presencia por las anomalías que producen en las células infectadas visibles en contraste de fases y tinciones

(inclusiones eosinofílicas, aspecto de “ojo de pájaro” o de “fondo de vaso”de células de epitelio cúbico afectadas).

Los virus que suelen producir infecciones renales son Herpes simples, Citomegalovirus, Poliomavirus BK,

Epstein-Barr, Papovavirus, Adenovirus. Todos pueden producir infecciones en trasplantados renales, con

compromiso del injerto2,21,30.

6.7.2.-Bacterias

Al microscopio, se observan como pequeñas partículas alargadas (bacilos) o puntiformes (cocos, aislados o en

distintas agrupaciones) no siempre distinguibles en campo brillante, pero en contraste de fases se observan

oscuras sobre fondo claro; se observan mucho mejor con la tinción de Gram que además de diferenciarnos unas

de otras por su capacidad de captar los colorantes, permite diferenciarlas de otras partículas con las que se

podrían confundir como son las sales amorfas.

La infección urinaria es la anomalía más frecuente observada en los estudios de orina y se manifiesta al

microscopio por la presencia de bacterias y leucocitos y confirmada por cultivo bacteriano. No obstante, la

presencia de bacterias y leucocitos en la orina no siempre es indicativa de infección: si la orina no está bien

recogida, puede haber contaminación de la misma con bacterias uretrales en el hombre y vaginales junto con

leucocitos en la mujer; si además la orina no se examina inmediatamente, unas pocas bacterias contaminantes se

pueden multiplicar (cada 30-40 minutos se duplican), y al estudiar el sedimento puede impresionar de bacteriuria.


109

No se debe olvidar que hay infecciones que cursan con leucocituria, pero sin bacteriuria en la orina, como sucede

en la tuberculosis y en algunas pielonefritis.

No se debería obviar nunca la presencia de un tipo morfología bacteriana muy llamativa al microscopio y

fácilmente confundible con otras estructuras; se trata de las formas “L” bacterianas31,32. Se trata de bacterias que

presentan alteraciones en su pared celular: alargamientos exagerados, abultamientos, deformaciones y roturas.

Esta morfología hace que a veces se confundan, sobre todo por personal poco entrenado, con estructuras

micelianas o levaduriformes y que en orinas teñidas con Gram también sean difíciles de diferenciar a no ser que

las formas “L” provengan de especies G(-) ya que las levaduras son G(+). Necesitan medios osmóticamente

protegidos para su cultivo en el laboratorio. Ante la observación de formas “L” en el sedimento es necesario

informarlas, ya que al tener su pared celular defectuosa, un tratamiento antibiótico dirigido contra la misma puede

ser ineficaz.

6.7.3.-Hongos

Las levaduras suelen observarse al microscopio como elementos aislados o en gemación de forma ovoide y del

tamaño de un hematíe; pueden desarrollar seudohifas y formar un verdadero seudomicelio; pueden confundirse

con hematíes y cabezas de espermatozoides y las formas seudomiceliares pueden confundirse con formas “L”

Los hongos más habitualmente observados en la orina son los de tipo levaduriforme, concretamente los géneros

Candida y Torulopsis. En la mayoría de los casos su presencia en la orina suele ser por contaminación vaginal de

mujeres con vaginitis por hongos, pero no hay que olvidar que en pacientes inmunocomprometidos (VIH, procesos

hematológicos, en tratamiento quimioterápico o radioterápico) y diabéticos puede tratarse de verdaderas

infecciones urinarias. Aunque más raros, otros como Aspergyllus niger y A. fumigatus pueden producir infecciones

renales, sobre todo desde la aparición del SIDA en aquellos pacientes afectados por el virus.

6.7.4.-Protozoos

Los más habitualmente observados en orina pertenecen al género Trichomonas, y concretamente T. vaginalis. Su

presencia indica contaminación uretral o vaginal. Presentan forma piriforme y de tamaño algo mayor al del

leucocito (20 μm), y presentan normalmente un movimiento más o menos activo gracias a sus flagelos polares.

Cuando no se mueven es difícil diferenciarlas de otras estructuras y se debe recurrir a tinciones especiales o

cultivos.

Otros contaminantes fecales que pueden observarse, aunque muy raramente, son los quistes de Entamoeba o

Giardia lamblia y trofozoitos de Giardia o Chilomastix.

6.7.5.-Parásitos

Son clásicos los huevos de Schystosoma haematobium (110-170 μm de eje mayor), con su espolón polar; más

típica esta infestación de zonas del mediterráneo, Oriente Medio y Egipto, pero que con las migraciones actuales

no hay que descartar. Otros huevos de helmintos que a veces se observan como contaminación anal son los de

Enterobius vermicularis (50-60 μm de eje mayor), con doble capa y un costado aplanado.

También se han descrito en orina alguna vez larvas de helmintos (Ancylostoma, filarias) e incluso ácaros

(Tyrofagus putrescens)33.


110

6.8.- Cristales

Se trata de estructuras, la mayoría de las veces de composición inorgánica, que aparecen en la orina bajo formas

geométricas características y definidas. Todos los cristales presentan propiedades anisotrópicas, y por tanto son

birrefringentes bajo luz polarizada, con excepción de los pertenecientes al sistema cúbico de cristalización.

Figuras 9 y 10.

Desde el punto de vista descriptivo, podemos clasificarlos según el pH de la orina en la que se presentan4,5,11,34,35:

6.8.1.- Cristales predominantes en orinas ácidas

• Oxalato cálcico monohidratado o wewellita (pH 5.2-6.4): se presenta como discos bicóncavos alargados y con

una depresión central poco visible o con aspecto de “reloj de arena”. Observados detenidamente se

comprueba que presentan una estructura estriada. Incoloros. La morfología varía en casos de hiperoxaluria

por ingestión de etilenglicol, donde adoptan formas como baldosas hexagonales alargadas. La wewellita se

asocia con hiperoxaluria y riesgo litogénico.

• Oxalato cálcico dihidratado o weddellita (pH 5.2-6.7): su forma típica es la de una bipirámide tetragonal, o

dodecaédrica (prisma tetragonal apuntado en las dos bases) cuando crecen los cristales desarrollando planos

entre las aristas de las bases piramidales, en este caso si se observa el dodecaedro tumbado sobre una de las

caras del prisma puede verse como una forma hexagonal. Figura 11. Se asocian con hipercalciuria, intensa

en caso de la forma dodecaédrica y a veces con riesgo litogénico.

• Ácido úrico (pH 4.5-5.5): todas las formas de ácido úrico son pH dependientes; por encima de un pH de 6,

todo el ácido úrico se presenta como uratos. Se presenta bajo dos formas: anhidra o dihidratada, y es bastante

pleomórfico: formas prismáticas rómbicas, a veces de gran grosor, y que suelen presentarse macladas en

forma de rosetas; bipiramidal, rectangular, hexagonal (no confundir con la cistina, el ácido úrico desaparece

por calentamiento). Color amarillento.

Se asocia con hiperuricemia si pH >5.3 y con riesgo de litiasis úrica si pH ≤5.3.

Figura 9. Cristales de ácido úrico observados en microscopía de

polarización.

Figura 10. Cristales de oxalato monohidrato y

dihidrato.


111

Facies 1 Facies 2 Facies 3 Facies 4

Figura 11.- Distintas facies cristalina del oxalato cálcico dihidratado (Wewellita).

• Ácido úrico (pH 4.5-5.5): todas las formas de ácido úrico son pH dependientes, por encima de un pH de 6,

todo el ácido úrico se presenta como uratos. Se presenta bajo dos formas: anhidra o dihidratada, y es bastante

pleomórfico: formas prismáticas rómbicas, a veces de gran grosor, y que suelen presentarse macladas en

forma de rosetas; bipiramidal, rectangular, hexagonal (no confundir con la cistina, el ácido úrico desaparece

por calentamiento). Color amarillento.

Se asocia con hiperuricemia si pH >5.3 y con riesgo de litiasis úrica si pH ≤5.3.

• Uratos (pH 5.5-6): se trata de las sales sódicas, potásicas, cálcicas, magnésicas y amónicas del ácido úrico.

Los uratos amónicos cristalizan a pH alcalino. Se presentan bajo formas amorfas de color pardo al

microscopio y que a simple vista se presentan como un precipitado de color rosado debido a un pigmento de

la orina, la uroeritrina, que adhieren en su superficie, La precipitación de uratos se favorece con el descenso

de la temperatura.

Su presencia indica hiperuricosuria, tanto más intensa cuanto más se eleve el pH.

Otros cristales menos frecuentes, pero no menos importantes.

• 2,8-dihidroxiadenina (pH 5-9): se presenta como pequeñas esferas amorfas con estructura radial. Su

presencia indica una deficiencia de adenosina fosforribosil transferasa, enfermedad genética del metabolismo

de las purinas. La 2,8-dihidroxidadenina puede precipitar y formar cálculos.

• Xantina: se presenta como placas incoloras. Su presencia indica un déficit de la enzima xantin oxidasa o un

tratamiento de la hiperuricemia con alopurinol, que inhibe la xantin oxidasa. Forma cálculos de pequeño

tamaño.

• Tirosina y leucina: se trata de aminoácidos cristalizables que se acumulan en procesos hepáticos graves o en

errores congénitos de su metabolismo. La tirosina se presenta como prismas aciculares en rosetas o estrellas,

y la leucina en forma poliédrica parecida a la del colesterol, o en pequeñas esferas. No forman cálculos.

• Medicamentos: se suelen presentar bajo formas aciculares o como prismas muy alargados y laminillas

agregadas de grandes dimensiones. Antibióticos, Sulfamidas, Triamterene, Aciclovir, Indinavir. Todos ellos

presentan riesgos de litiasis e insuficiencia renal.


112

6.8.2.- Cristales predominantes en orinas alcalinas

• Hidroxiapatita y carboxiapatita (pH >7): toman la forma de precipitados amorfos, de color blanco grisáceo a

simple vista. No presentan birrefringencia bajo la luz polarizada. No tienen significación clínica especial,

aunque pueden formar parte de cálculos urinarios.

• Fosfato octocálcico: se presenta como láminas irregulares, a veces de gran tamaño y que pueden confundirse

con células de epitelio escamoso (estas últimas tienen núcleo y no se disuelven con ácidos). Son cristales

raros y sin significación clínica.

• Fosfato ácido de calcio o brushita (pH ≥ 6.5): se suele presentar como prismas monoclínicos delgados, a

veces en rosetas y gavilla, otras veces apuntados tomando el aspecto de lápices. Se asocia a hipercalciuria +

hiperfosfaturia ± hipofosfaturia, y a riesgo litogénico, sobre todo asociado a weddellita y carboxiapatita.

• Fosfato cálcico-magnésico o whitlockita. (pH 6.5 – 8): se presenta en formas cúbicas y su significado clínico es

semejante al de la brushita.

• Fosfato amónico-magnésico o estruvita (pH 7-9): antes mal llamado fosfato triple. Bastante pleomorfo, aunque

la forma cristalina típica es en “tapa de ataúd”. Cuando precipita demasiado rápido da lugar a formas

incompletas como trapezoides, prismas, formas en aspa, etc.

Siempre indica infección por gérmenes ureolíticos, es decir, bacterias que producen ureasa que desdobla la

urea y genera amonio. Las infecciones pueden cronificarse y generar la formación de cálculos coraliformes.

Entre los gérmenes ureolíticos se encuentran los pertenecientes al género Proteus y Morganella, pero sin

olvidar al género Ureplasma o al Corynebacterium urealyticum.

• Biurato amónico. Se puede presentar bajo tres formas: esferas de color marrón verdoso con estriaciones

radiales (pH < 7) asociado a hiperuricosuria, diarreas crónicas y perdidas de fosfato, con bajo riesgo litogénico;

esferas con algunas o muchas prolongaciones espiculadas de color parecido al anterior (pH > 7) y asociado a

hiperuricemia e infección por gérmenes ureolíticos, y con riesgo litogénico alto; o como bastoncillos de

extremos redondeados (aspecto de cacahuete, pH >8).

• Otros cristales más raros. Carbonato cálcico (6.8 – 7.7), que se presenta como romboedros parecidos al ácido

úrico y con poca significación clínica.

6.8.3.- Compuestos anfóteros

Se presentan en orinas que presentan un pH entre 6 y 8.

• Cistina (pH 6-7.5): se presenta como prismas hexagonales perfectos y transparentes, a veces con maclas.

Aparecen en la orina de pacientes cistinúricos, tratándose la cistinuria de una enfermedad congénita que se

caracteriza por una deficiente reabsorción tubular de los aminoácidos dibásicos: arginina, leucina y cistina.

Supone un alto riesgo de litiasis, por eso es uno de los cristales mejor estudiados en cuanto a su capacidad

litogénica y forma de control de la misma. Si el volumen cristalino de una orina para la cistina, VCys > 3000

μm3/mm2 el riesgo de litiasis es muy alto.


113

• Colesterol. Se presenta como placas prismáticas trasparentes y birrefringentes que presentan unas irisaciones

inconfundibles con luz polarizada. Su presencia suele indicar patología de los conductos linfáticos que puede

deberse a obstrucción (tumores, adenopatías) o a rotura (cirugía, traumatismo).

A valores de pH variados también pueden aparecer en la orina sustancias medicamentosas con formas variables

aunque predominan las formas aciculares y en prismas alargados a veces de gran tamaño y que hay que valorar

por el riesgo que suponen algunos de ellos al precipitar en los túbulos conduciendo a insuficiencia renal aguda.

Entre los medicamentos que pueden producir cristalurias se encuentran antibióticos, sulfamidas, triamtereno,

aciclovir e indinavir a pH ácido; fluoquinolonas a pH alcalino y ácido acetilsalicílico, fenacetina, paracetamol y

contraste iodado (muy raro) a pH 6-8. El último grupo no representa prácticamente ninguna significación

patológica.

Para que el estudio de las cristalurias conduzca a unos resultados diagnósticos fiables es necesario partir de

muestras adecuadas. Habitualmente se prefiere la primera orina de la mañana, siendo lo ideal que la muestra se

conserve a 37ºC; al ser un objetivo de difícil consecución, se acepta mantenerla a temperatura ambiente siempre

que no descienda por debajo de 20ºC y que el examen de la muestra tenga lugar en las dos horas 2 horas

siguientes a su emisión. La refrigeración aumenta el número de cristales y su tamaño, tanto en pacientes litiásicos

como en individuos sanos. A todas las muestras se les determinará el pH y la densidad para valorar que la

hidratación se efectúa correctamente (orinas de la primera hora de la mañana deben presentar densidades

inferiores a 1,015 mg/mL). Se homogeniza la muestra por inversión en tubo y se observa al microscopio sin

centrifugar (en la centrifugación se pierden agregados, entre otras cosas) en cámara de recuento calibrada y con

luz polarizada. Se debe incluir en el informe la presencia y cantidad de eritrocitos, leucocitos, células tubulares

renales, presencia y tipo de cilindros, presencia de mucina, bacterias, hongos.

La interpretación clínica de la cristaluria observada en el laboratorio debe integrar diferentes criterios que a veces,

solo pueden aplicarse a ciertas especies cristalinas. Son los siguientes4:

• Naturaleza química de los cristales. Algunos cristales son significativos simplemente por el hecho de su

presencia: cistina, dihidroxiadenina, sales de ácido orótico, xantina, leucina, tirosina, estruvita (la simple

presencia de estruvita y pH alcalino indica una infección por un germen ureolítico, con implicación en litiasis

urinaria y en el desarrollo de pielonefritis que pueden conducir a insuficiencia renal), urato amónico,

medicamentos.

• Naturaleza cristalina. Este criterio debe ser considerado para aquellas especies químicas que pueden

cristalizar usualmente en la orina como distintos compuestos: ácido úrico (anhidro o dihidratado), fosfato cálcico

(apatita, brushita, etc.) y oxalato cálcico (mono y dihidratado).

• Facies cristalina. Es la forma bajo la cual se presenta la especie cristalina. La wewellita cristaliza de distinta

forma en la intoxicación por etilén-glicol que en condiciones normales; la weddellita lo hace como dodecaedro

cuando aumenta la calciuria.

• Abundancia de la cristaluria. Muy importante, porque refleja el potencial cristalogénico de una orina y el riesgo

litogénico a que puede dar lugar. Algunos estudios han demostrado que el número de cristales en pacientes

litiásicos es 2-5 veces mayor que en sujetos normales. Mejor medida que la cantidad de cristales es el Volumen


114

Cristalino Global (VCG) que expresa el volumen de cristales por unidad de volumen de orina. El VCG es fácil de

calcular con contadores automáticos, pero al microscopio puede ser complicado y hay que partir de las medidas

medias de los cristales, su número y la forma poliédrica de cada cristal.

• Talla de los cristales. Presenta interés para el oxalato cálcico, en particular para la weddellita ya que en

personas normales presenta unos cristales de 7-8 μm, mientras que en pacientes con litiasis presenta una

distribución bimodal con formas de 7-8 μm y otras mucho más grandes de 27-30 μm. La presencia de cristales de

Weddellita de tamaños mayores a 35 μm indica litogénesis activa; la mayor parte de los pacientes que tienen

estas tallas han recidivado unos meses más tarde. También es importante la talla de los cristales de Wewellita,

Acido úrico y Brushita.

• Tasa de agregación. Se trata de uno de los principales factores de la litogénesis, ya que, en litiásicos la tasa

de agregación cristalina es 2-3 veces mayor que en sujetos normales y los agregados son más voluminosos.

Parece estar relacionada con la deficiencia de citrato. Importante en oxalatos, acido úrico, indinavir y cistina.

Figura 12.

• Tasa de maclación. A mayor cantidad de cristales maclados y mayor número de maclas por cristal, mayor

riesgo litogénico. Importante en oxalato cálcico, brushita, ácido úrico y cistina.

• Frecuencia de cristaluria. La presencia de cristalurias en orinas seriadas del mismo paciente estudiadas cada

cierto tiempo es importante ya que se ha demostrado en enfermos de litiasis que la frecuencia de cristaluria es

2/3 (2 sedimentos con cristaluria sobre 3), frente a 1/3 en sujetos normales. El hecho de presentar cristaluria en

más de una orina de la mañana por cada dos muestras, multiplica por 9.3 el riesgo de formar un cálculo en los

próximos meses, según estudios realizados.

Figura 12.- Es importante aportar información sobre la

naturaleza, el tipo de presentación de la cristaluria y su

abundancia, así como de la talla de los cristales y de si

se encuentran agregados y/o maclados. En la imagen, un

agregado de oxalato cálcico monohidrato (riesgo

litogénico importante).

El estudio descrito es un estudio completo y perfectamente estructurado, pero que difícilmente se puede llevar a

cabo en el laboratorio actual (orina sin centrifugar, contadores automáticos para calcular el volumen cristalino),

pero se puede adaptar a nuestras necesidades empleando la misma orina centrifugada que para el resto del

estudio microscópico y evaluando los siguientes cinco parámetros:

Recuento de unidades cristalinas, Tamaño, Espesor, Tasa de maclación y Tasa de agregación.

Estos parámetros pueden ser reducidos a uno solo, el cálculo del Volumen cristalino global (VCG) que engloba a

los mismos.


115

El enfoque actual del estudio de las cristalurias como indicadoras de dismetabolias, riesgo de insuficiencia renal

aguda en medicamentos y riesgo litogénico, hace que el informe del sedimento urinario contemple una exhaustiva

descripción de las mismas y, a ser posible con el valor del Volumen Cristalino Global (VCG) para aquellos cristales

que lo tienen definido (wewelita, wedelita, cistina, ácido úrico y brushita). El cálculo del VCG (Tabla 3) es

laborioso, ya que es necesario medir los tamaños de cristales además de cuantificar con exactitud la abundancia

de los mismos. El VCG se expresa en μ3/mm3.

Estructuras Presentacíon

Oxalato cálcico monohidratado VCG = N x L3 x 0.19

Oxalato cálcico dihidratado

VN < 3.000 μ3/mm3

Facies 1: VCG = N x D3 x 0,1




Cistina

VN < 3.000 μ3/mm3

Cristales laminares: VCG = N x D2 x 0.65

Cristales más gruesos: VCG = N x D2 x e x 0.65

Brushita

VN < 20.000 μ3/mm3

Cristales aislados: VCG = N x L x A x e

Maclación en roseta: VCG = N x r3 x 2,1

Ácido úrico

VN < 5.000 μ3/mm3

Cristales laminares: VCG = N x S2 x 0,1

Cristales gruesos: VCG = N x S2 x e x 0,1

Tabla 3.- Cálculo del Volumen Cristalino Global 36,37. N: Nº de cristales/mm3, D: diagonal

mayor del cristal en μm, e: espesor del cristal en μm , L: longitud del cristal en μm, A:

anchura media en μm, r: radio medio de la roseta en μm, S: longitud de un lado del rombo

en μm.

Por último, queda una parte importante que es encontrar la vía de estandarizar el estudio de la cristaluria en

conjunto con los servicios de Urología/Nefrología, así como el formato del informe, y todo ello, teniendo siempre

presente la siguiente conclusión extraída de un artículo publicado por un eminente investigador del campo de las

cristalurias:

“El estudio de la cristaluria espontánea representa una fuente esencial de información para el diagnóstico

etiológico y la toma de medidas clínicas en los pacientes que sufren litiasis urinaria o patologías cristalinas

susceptibles de tener consecuencias deletéreas para la función renal. Ello debería pues, poder ser puesto en

práctica en todos los laboratorios con el fin de permitir una mejor detección de los factores de riesgo y un

seguimiento más eficaz de los pacientes afectados de litiasis urinaria”4.


116

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119

1.- Introducción

Normalmente se excretan diariamente en la orina hasta 150 mg de proteínas, con un promedio entre 2 y 10 mg/dl,

dependiendo del volumen de orina. Existen más de 200 proteínas urinarias, derivadas tanto del plasma como del

tracto urinario. A pesar de su elevado número, la albúmina supone por sí sola un tercio de las mismas, pudiendo

clasificarse las restantes proteínas urinarias como pequeñas globulinas. Esto es debido a que las proteínas

plasmáticas con peso molecular inferior a 50.000 daltons, pasan a través de la membrana basal glomerular y son

reabsorbidas por las células tubulares proximales. La albúmina, con un peso molecular de 69.000 daltons, y pese a

ser la proteína mayoritaria del plasma, únicamente se filtra en pequeñas cantidades. En cambio, otras proteínas más

pequeñas, como la proteína de unión al retinol, la beta2-microglobulina, las cadenas ligeras de las Inmunoglobulinas y

la lisozima sí son libremente filtradas, y tras ser reabsorbidas en el túbulo renal, se excretan en pequeñas cantidades.

Estas, junto con la glucoproteína de Tamm-Horsfall o uromucoide, secretada por el túbulo distal y parte del asa de

Henle, suponen aproximadamente un tercio de las proteínas que encontramos en la orina. Por último, también

podemos detectar inmunoglobulina A (IgA) procedente de las secreciones del tracto urinario, y las enzimas y

proteínas de las células descamativas.

La detección de cantidades anormalmente elevadas de proteínas en la orina es un importante indicador de

enfermedad renal. Ello es debido, a una baja reabsorción tubular de las mismas o a que el aumento de su tasa de

filtración sature los mecanismos de reabsorción. Por tanto, podemos hablar de proteinuria cuando hay una excreción

de proteínas mayor de 150 mg/día en adultos, o de 100 mg/día en niños menores de 10 años, siendo la misma

clínicamente significativa cuando supera los 300 mg/día.

2.- Técnicas analíticas de las proteínas urinarias

Análisis cualitativo: en la práctica habitual el método de cribado más utilizado es la tira reactiva, la cual es más

sensible para detectar la albúmina que las globulinas, las proteínas de Bences Jones o las mucoproteínas. Tiene una

alta especificidad pero baja sensibilidad (30 mg/dl), no siendo eficaz para detectar algunas de las enfermedades

renales en estadios precoces. Excepcionalmente, muestras de orina alcalinas y/o altamente tamponadas pueden dar

resultados falsos positivos en ausencia de una proteinuria significativa (pacientes con medicación alcalina o

contaminación bacteriana) o falsos negativos con proteinurias en las que predominan las proteínas de baja masa

molecular.

Análisis cuantitativo: La muestra de elección es la orina de 24 h sobre otras muestras minutadas o aisladas, ya que

además permite calcular la excreción proteica en mg/min. No obstante, existen múltiples inconvenientes con la

recogida de 24 horas, como errores en la recogida de la muestra, y los debidos a la actividad física o a la

Estudio Diferencial de la Proteinuria. MicroalbuminuriaProteinogramas. Inmunofijaciones.

Tema 5

José Antonio Piqueras Argüello, Belén Colino Galián, María Jesús Maza Castillo.

Tema 5. Estudio Diferencial de da Proteinuria. Microalbuminuria. Proteinogramas. Inmunofijaciones

120

bipedestación, condiciones en las que se produce una sobreestimación de la proteinuria. Además, el volumen de orina

es muy susceptible al grado de hidratación del individuo. Un método alternativo es el cociente proteína/creatinina en

muestra aislada, que estima de forma bastante precisa la excreción urinaria de proteínas en orina de 24 horas, al

referir el resultado a la concentración de creatinina urinaria. De esta forma, expresándose los resultados en mg de

proteínas por gramo de creatinina (valor de referencia inferior a 100 mg de proteínas por gramo de creatinina urinaria),

se corrige la variación diaria en la excreción de proteínas y no se afecta por el grado de hidratación, ya que tanto las

proteínas como la creatinina son solubles en agua.

Determinación de proteínas específicas: Se realiza en pacientes con riesgo de nefropatía, o cuando la eliminación

de proteínas es superior a 150 mg/ 24h.Para su determinación se suele utilizar orina de 24 horas, mediante un

método inmunométrico; bien inmunoturbidimetría o inmunonefelometría. Su determinación puede servir para clasificar

las proteinurias en función de la parte de la nefrona afectada: el glomérulo, el túbulo renal, o ambos1.

ALBÚMINA: es la proteína urinaria más frecuentemente analizada, ya que es la más abundante. Su elevación suele

ser útil para identificar fases iniciales de implicación renal en pacientes diabéticos o hipertensos.

INMUNOGLOBULINA G: es una proteína de gran tamaño, razón por la cual su aparición en orina siempre implica una

lesión glomerular, constituyendo un indicador de pérdida de selectividad por tamaño.

ALFA-1-MICROGLOBULINA: es una proteína de bajo peso molecular, que se filtra por el glomérulo, y se reabsorbe

por el túbulo renal. Por ello, su aparición en orina es un indicador de alteración tubular renal.

3.- clasificación de las proteinurias

Proteinuria funcional: suele ser inferior a 0.150 g/día y se puede observar en situaciones de deshidratación, en la

que un menor aporte hídrico origina una falsa proteinuria. Por otra parte, con el ejercicio intenso aparece en la orina

una mezcla de proteínas de alto y bajo peso molecular, pudiendo acompañarse de cilindros, tanto hialinos como

granulosos. En otros casos, la proteinuria funcional puede originarse por fallo cardiaco congestivo, exposición al frío, y

fiebre. En cualquier caso, la proteinuria funcional se resuelve en dos o tres días con el tratamiento adecuado y reposo.

Proteinuria transitoria: tiene carácter intermitente, y se puede observar ocasionalmente en pacientes sin

antecedentes previos de alteraciones renales. Excepto por el hallazgo de la proteinuria ocasional, los análisis de orina

son también normales. Generalmente se hace seguimiento de estos pacientes controlando cada seis meses la

hipertensión u otras anormalidades, y el pronóstico suele ser benigno. También se puede producir una proteinuria

transitoria durante el embarazo, en cuyo caso debe investigarse la causa.

Proteinuria ortostática o postural: se produce entre el 3% y 5% de los adultos jóvenes aparentemente sanos. En

estas situaciones se observa proteinuria diurna, estando ausente durante la noche. No obstante, estos pacientes

pueden desarrollar una proteinuria persistente y en algunos casos se han observado anormalidades en los glomérulos

en biopsias renales. Puede deberse a congestión renal o isquemia, aunque la excreción renal total de proteínas rara

vez supera 1 gramo, y en la mayoría de los casos no se desarrolla ningún tipo de enfermedad renal.

Proteinuria persistente: Cuando la proteinuria se mantiene a lo largo del tiempo. Según la cantidad de proteína

excretada podemos establecer la siguiente clasificación:

Proteinuria mínima: cuando se excretan menos de 0.5 g de proteína al día. Se puede observar proteinuria mínima

en la pielonefritis crónica, en cuyo caso puede ser intermitente, y en fases relativamente inactivas de las

enfermedades glomerulares. También se ha observado en la nefrosclerosis, en la nefritis intersticial crónica y en las


121

enfermedades congénitas como la enfermedad poliquísitica y la enfermedad quísitca medular y en las enfermedades

tubulares renales.

Proteinuria moderada: se excretan entre 0.5 y 4 g de proteína al día. Se encuentra en la mayoría de las

enfermedades renales, así como en la nefrosclerosis, el mieloma múltiple y las nefropatías tóxicas. También se

incluyen las alteraciones degenerativas malignas e inflamación del tracto urinario inferior, incluyendo las alteraciones

irritativas, como la presencia de cálculos.

Proteinuria severa: la proteinuria es superior a 4 g al día. La pérdida severa de proteínas se observa en el síndrome

nefrótico. Habitualmente acompañan a este trastorno un nivel bajo de albúmina en suero, edema generalizado, y un

aumento de los lípidos sanguíneos, como las lipoproteínas LDL y VLDL. Las HDL, sin embargo, se eliminan por la

orina debido a su menor tamaño. Se ha sugerido que la pérdida de lipoproteín lipasa contribuye al aumento de los

niveles de lípidos en suero. La fracción gamma-globulina también se pierde por la orina, lo que puede contribuir a la

susceptibilidad a infecciones bacterianas, frecuentemente descritas en pacientes nefróticos. Por otro lado, al perderse

lípidos por la orina, es frecuente hallar en los sedimentos urinarios cilindros granulosos, grasos y cuerpos grasos

ovales. Incluso, en algunos casos se han descrito gotas de ésteres de colesterol.

El síndrome nefrótico está asociado principalmente al daño o disfunción glomerular debido a:

• Enfermedades renales primarias, (glomerulonefritis membranoproliferativa, glomerulopatía membranosa,

enfermedad de cambios mínimos, glomerulosclerosis focal segmentaria, amiloidosis e idiopáticas),

• Enfermedades secundarias: infecciones postestreptocócica, y por hepatitis B, endocarditis bacteriana,

paludismo, mononucleosis infecciosa, pileonefritis,

• Vasculares: trombosis de la vena cava inferior o de la vena renal, estenosis de la arteria renal.

• Fármacos y drogas: antiimflamatorios no esteroideos, captopril, penicilamina.

• Autoinmunitarias: lupus eritematoso sistémico, artritis reumatoide, dermatomiositis, poliarteritis, síndrome de

Goodpasture, colitis ulcerosa, púrpura de Henoch-Schönlein.

• Neoplasias

• Hereditarias y metabólicas: poliquistosis renal, diabetes mellitus, enfermedad de Fabry, síndrome de Alport.

Por otra parte, también se pueden clasificar las proteinurias dependiendo de su origen en el tracto urinario:

Proteinurias pre-renales: Presencia de proteínas de Bence-Jones (cadenas ligeras libres) mioglobina o lisozima.

Estas proteinurias no son de causa renal, pero si son persistentes pueden representar una causa de alteración renal,

ya que la proteinuria es nefrotóxica.

Proteinurias renales: En este caso es conveniente clasificarlas como tubulares, glomerulares o mixtas.

Patrón glomerular: la concentración de albúmina es mayor de 30 mg/ 24 horas y de alfa-1-microglobulina menor de

17mg/ 24horas1. A su vez puede ser de dos tipos, selectiva o no selectiva:

Selectiva: Ocurre cuando se produce la pérdida o reducción de la carga negativa constante de la membrana

glomerular basal, permitiendo a la albúmina pasar hacia el espacio de Bowman en grandes cantidades, mayores de

las que pueden ser reabsorbidas por las células tubulares proximales. Debido a que la función tubular sigue siendo

normal, muchas proteínas del plasma son reabsorbidas en gran medida, y por ello, las proteínas pequeñas no están


122

presentes en la orina. Se da en lesión renal leve debida a diabetes mellitus, enfermedad por inmunocomplejos y

enfermedad de cambios mínimos.

No selectiva: En estos casos el glomérulo pierde selectividad tanto de carga como de tamaño, permitiendo el paso

de proteínas de mayor peso molecular, lo que indica un mayor daño glomerular. El patrón electroforético se parece al

del suero. Se produce tanto en glomerulonefritis primarias como secundarias, debido a diabetes mellitus, amiloidosis,

colagenopatías, disglobulinemmia y síndrome urémico hemolítico.

Patrón tubular: está asociado con la pérdida de una pequeña cantidad de proteínas urinarias, que no son

reabsorbidas por el túbulo renal. Se trata normalmente de proteínas de bajo peso molecular (alfa-1 microglobulina,

beta-globulinas, cadenas ligeras de las inmunoglobulinas y lisozima). La concentración de albúmina es menor de 30

mg/24h y de alfa-1-microglobulina mayor de 17 mg/24h1.Con frecuencia, este tipo de proteinurias evolucionan más

rápidamente a enfermedad renal crónica, dando lugar a proteinurias mixtas. Se encuentra un patrón tubular de

proteinuria en el síndrome de Fanconi, la cistinosis, la enfermedad de Wilson y la pielonefritis; y en el rechazo del

trasplante renal. El grado de proteinuria es menor que el que se observa en las enfermedades glomerulares, variando

desde 1 a 2 g de proteína al día. La proteinuria tubular puede no ser detectada por las tiras reactivas, ya que estas

reaccionan principalmente con la albúmina que suele estar ausente o en cantidades muy pequeñas en esta patología.

En cambio, si puede detectarse por el método de precipitación ácida.

Patrón mixto: se da en la enfermedad renal avanzada que afecta a toda la nefrona, como ocurre en la insuficiencia

renal crónica y en la pielonefritis crónica.

Proteinurias post-renales: Se origina por lesiones en las vías urinarias. En estos casos es frecuente la aparición de

macro o microhematuria.

4.- Microalbuminuria

La excreción de albúmina en la orina es altamente variable, desde cantidades indetectables hasta miligramos o

incluso gramos de albúmina. La microalbuminuria se define como una excreción urinaria de albúmina mayor de 30

mg/dL. El término es confuso porque parece hacer referencia al tamaño de la molécula, “una albúmina pequeña”, más

que a la excreción de una cantidad por encima de lo normal.

La variabilidad de la excreción de la microalbúmina parece asociarse con el desarrollo de enfermedad cardiovascular,

actuando de forma independiente de otros factores de riesgo, no sólo en pacientes hipertensos y/o diabéticos donde

la microalbuminuria elevada es más prevalente, sino también en personas sanas. Muchos autores están de acuerdo

en que el aumento de la microalbuminuria refleja una disfunción generalizada del endotelio, aunque esta hipótesis no

ha sido directamente confirmada2.

Entre los factores que pueden modificar la microalbuminuria encontramos: el ejercicio físico, la infección urinaria, la

insuficiencia cardiaca, algunos procesos patológícos urológicos, tumorales, o litiásicos; descompensaciones

hiperglucémicas, algunas patologías agudas, la menstruación, y fármacos como los AINES (antiinflamatorios no

esteroideos), o la gentamicina.


123

4.1.- Métodos de detección de microalbuminuria

Puesto que la excreción patológica de albúmina precede a la aparición de hipertensión y de diabetes, y dado que es

un factor de riesgo independiente de enfermedad cardiovascular, sería de utilidad realizar un cribado de la población

general mediante un método sencillo para detectar precozmente la enfermedad vascular3. Tradicionalmente se

utilizaba la tira reactiva de orina para detectar la presencia de proteínas, pero esta prueba es semicuantitativa, y poco

sensible, especialmente cuando las concentraciones de albúmina son inferiores a 300 mg/dL. Posteriormente se han

desarrollado métodos cuantitativos como la inmunoturbidimetría, inmunonefelometría, RIA y ELISA. Algunos estudios

evidenciaron que estos inmunoensayos convencionales infraestimaban la micoralbuminuria, especialmente en los

pacientes diabéticos, puesto que estos eliminan albúmina no inmuno-reactiva4.

Recientemente se ha introducido la HPLC (high performance liquid chromatogrhaphy), para la determinación de la

microalbúmina en la orina. Esta técnica es más sensible, ya que es capaz de medir tanto la albúmina inmuno-reactiva

como la no inmuno-reactiva5. No se conoce muy bien cual es la naturaleza de esta albúmina no inmuno-reactiva, pero

se ha sugerido como hipótesis que podría deberse a cambios conformacionales en la albúmina producidos durante su

paso por el riñón, que hacen que ésta no sea reconocida por los anticuerpos antialbúmina nativa. Con HPLC se

detectan más pacientes con excreción patológica de albúmina. Sin embargo, todavía está por determinar si en estos

pacientes existe el mismo riesgo de desarrollar daño renal o enfermedad cardiovascular, que en aquellos en los que la

microalbuminuria ha sido detectada por métodos basados en anticuerpos o inmunoensayos6. También puede

determinarse la microalbuminuria mediante tiras reactivas específicas, que detectan concentraciones de 3 a 4 mg/dL.

Según las guías de la National Kidney Fundation, la evaluación mediante tiras reactivas para proteínas o albúmina es

suficiente para el cribado poblacional. Si se obtienen dos resultados positivos en una semana, con uno cualquiera de

los dos métodos, se debe cuantificar la albuminuria. Para ello la muestra de elección es una orina aislada, y la

albúmina se debe referir a la excreción de cretinina mediante el cociente albúmina/creatinina. Actualmente, los

métodos de inmunoensayo y la determinación del cociente albúmina /creatinina son frecuentemente demandados

desde centros de Atención Primaria.

4.2.- Tipos de muestra para la detección de microalbuminuria

• Orina de 24 horas: es el “gold estándar” puesto que minimiza el error de medida que se puede producir

debido a la variación diurna en la excreción de albúmina. Es un método incómodo y con gran imprecisión a

la hora de recoger la orina.

• Orina nocturna minutada: también requiere la recolección de la orina durante un cierto periodo de tiempo,

lo que es igualmente dificultoso.

• Primera orina de la mañana: su recogida es más fácil y la concentración de albúmina está menos

influenciada por el grado de hidratación y la actividad física del paciente, disminuyendo la variabilidad que

producen estos factores.

En algunos estudios controlados que comparan muestras de orina matutina con otras obtenidas al azar, se han

observado mínimas diferencias entre ambos, que en cualquier caso se encuentran dentro de los límites fisiológicos.

Desde un punto de vista práctico, este hecho permite la recogida de orina al azar, aunque parece preferible la primera

orina de la mañana.

En los casos en los que se detecta por primera vez microalbuminuria elevada, se recomienda confirmarla en 2 o 3

muestras posteriores, recogidas en un periodo de 3 a 6 meses antes de considerarla como patológica. En cambio, si


124

en la primera determinación la microalbuminuria se encuentra en rango normal, no es necesario repetir la prueba.

Durante el seguimiento del paciente se recomienda que el análisis se haga siempre en las mismas condiciones de

recogida, tipo de muestra, método de ensayo, laboratorio, etc2. Preferiblemente, la excreción de albúmina por unidad

de tiempo debe expresarse como excreción de albúmina en mg /24 horas o μg/minuto, en caso de orina minutada.

Para las muestras que no son recogidas durante un periodo de tiempo determinado, se debe utilizar el cociente

albúmina/creatinina, al presentar su correlación con la albuminuria de 24 horas una elevada sensibilidad y

especificidad7, como se muestra en la Tabla 1.

Tabla 1.- Definiciones de microalbuminuria y macroalbuminuria (proteinuria) según la excreción urinaria de albúmina. Uno de los problemas de los cocientes cuyo denominador es la creatinina es la variación en su producción según la

masa muscular de cada individuo. Así, se ha demostrado que el uso de un valor fijo para determinar el nivel de

microalbuminuria puede infraestimar su presencia en sujetos con más masa muscular (varones, afro-americanos) y

sobrestimarla en los de menos masa (mujeres, ancianos, caucásicos), estando en estudio ajustes en los valores de

diagnóstico de microalbuminuria según las características de los pacientes7. Así, por ejemplo, en la Tabla 2 se corrige

el cociente albúmina/creatinina en función del sexo, aunque la recomendación para su uso no es unánime en todas

las guías.

Tabla 2.- Corrección del cociente Albúmina/Creatinina por el sexo.

4.3.- Cribado para la detección de microalbuminuria

Estudios iniciales han demostrado que la microalbuminuria es una de las primeras manifestaciones clínicas de

nefropatía diabética en diabéticos tipo 1, apareciendo habitualmente ésta a los cinco años después del diagnóstico.

En comparación, la microalbuminuria en la diabetes tipo 2 normalmente ya está presente en el momento del

diagnóstico, y refleja enfermedad cardiovascular antes que nefropatía diabética.

La sociedad Americana de Diabetes recomienda determinar anualmente la excreción de albúmina en todos aquellos

pacientes con diabetes tipo 1 de más de 5 años de duración, y en todos los pacientes con diabetes tipo 2 en el

momento del diagnóstico, como indicador pronóstico de riesgo cardiovascular 3,8. El diagnóstico de nefropatía

diabética debe realizarse siempre mediante la cuantificación de la excreción de albúmina: en orina de 24 h superior a

30 mg; en orina minutada mayor de 20 μg/min; o en orina matinal mayor de 20 mg de albúmina/g de creatinina. Debe

Tipo de muestra Orina 24 horas (mg)

Orina minutada (ug/min)

Muestra aislada albúmina/creatinina

(mg/g ó ug/mg) Muestra aislada (mg/L ó ug/ml)

Normal < 30 < 20 < 30 < 20 Microalbuminuria 30-299 20-199 30-299 20-199 Proteinuria 300 200 300 200

Cociente albúmina/creatinina

Género mg/mmol mg/g

M < 2,5 < 20

F < 3,5 < 30


125

confirmarse en 2 de 3 determinaciones en un período entre 3 y 6 meses. En situaciones de hiperglucemia aguda,

ejercicio intenso, infección urinaria, hipertensión grave, insuficiencia cardíaca o enfermedades febriles no debe

realizarse el diagnóstico ya que puede haber elevaciones transitorias de la excreción de albúmina.

La determinación del cociente albúmina/creatinina en orina matinal es útil tanto para el cribado como para el

diagnóstico. Si el paciente presenta nefropatía diabética se deberá determinar semestralmente la excreción urinaria

de albúmina (en 24 horas, minutada o cociente albúmina/creatinina en orina matinal) y la función renal9.

La guía de la National Kidney Foundation recomienda el cribado en todos los pacientes con riesgo de enfermedad

renal, incluyendo los diabéticos, hipertensos, con historia familiar de enfermedad crónica renal, mayores de 60 años y

en minorías raciales y étnicas. En la guía del 2007 para el manejo de la hipertensión arterial se recomienda buscar la

presencia de microalbuminuria en todos los pacientes hipertensos (diabéticos y no diabéticos) puesto que incluso por

debajo de los valores considerados umbral, permite predecir los eventos cardiovasculares10. Como la progresión de la

microalbuminuria es más lenta en los individuos sin diabetes que en los diabéticos, parece aceptable medir la

microalbuminuria en pacientes con hipertensión u otros signos de riesgo cada 3 años6. No obstante, en la población

general sin riesgo de enfermedad renal crónica no está indicado el cribado periódico de la orina para detectar

albuminuria o proteinuria, puesto que existe una mala relación coste-eficacia2.

5.- Proteinogramas: proteinuria de Bence-Jones

Podemos entender la proteinuria de Bence-Jones como la excreción urinaria de cadenas ligeras de inmunoglobulinas.

Esto acontece, bien por producción exclusiva de una única cadena ligera, o bien por un desequilibrio en la síntesis de

cadenas pesadas y ligeras, resultando un exceso de éstas últimas. De esta forma, las cadenas ligeras κ o λ libres se

excretan solas, o como parte de una inmunoglobulina completa con el mismo tipo de cadena ligera.

Las cadenas ligeras libres son proteínas de bajo peso molecular que difunden a cualquier espacio extracelular. En el

riñón son filtradas libremente por el glomérulo, reabsorbidas en el túbulo proximal en un proceso de endocitosis

mediado por receptores específicos, y degradadas intracelularmente por proteasas lisosomales. Por tanto, para que

las cadenas ligeras aparezcan en la orina, es necesario que esta capacidad degradativa de las nefronas sea

superada, bien por exceso de cadenas ligeras, bien por defectos en los procesos de excreción, o bien, por ambas

causas.

Pueden detectarse cadenas ligeras libres en orina por precipitación con ácido sulfosalicílico, pero no mediante tiras

reactivas. En la migración electroforética se sitúan en la zona alfa 2, pero la identificación del tipo de cadena ligera

requiere técnicas más específicas, como son la inmunoelectroforesis o la inmunofijación, siendo necesaria una

concentración previa de la orina, dada su escasa cantidad respecto al volumen de orina11.

5.1.- Significado clínico de la proteinuria de Bence-Jones

Salvo raras excepciones, la detección de proteinuria de Bence-Jones implica un proceso maligno. Entre ellos, el

mieloma múltiple es la condición predominante, presentando proteinuria de Bence-Jones el 20 % de los pacientes al

inicio de la enfermedad, mientras que se eleva al 60-80 % durante el curso de la misma. De hecho, el mieloma

múltiple puede presentar una forma agresiva, o seguir una evolución más insidiosa. No obstante, en el diagnóstico

diferencial deben considerarse otras posibles patologías referentes a los linfocitos B, como amiloidosis,

macroglobulinemia de Waldestrom, o leucemia linfocítica crónica12. En cualquier caso, la presencia de proteinuria de

Bence-Jones, aun sin una manifestación clínica clara, implica que en el transcurso de un máximo de 20 años,

numerosos pacientes desarrollarán un proceso maligno.


126

Aunque la excreción de proteínas de Bence-Jones es extremadamente variable, su determinación mensual es

suficiente para detectar una progresión de procesos asintomáticos. En cambio, en procesos sintomáticos, los

incrementos de proteinuria de Bence-Jones representan formas más agresivas o recidivas de la enfermedad, mientras

que sus descensos indican una buena respuesta a la quimioterapia. No obstante, debe considerarse la coexistencia

de insuficiencia renal, en cuyo caso las variaciones en la concentración de proteinuria de Bence-Jones serán

mayores, sin que ello se traduzca en una significación clínica. Una vez detectada la proteinuria, debe hacerse

hincapié en su cuantificación, para lo que las técnicas electroforéticas carecen de utilidad. Sin embargo, si ejercen un

papel en el seguimiento, para observar alteraciones glomerulares debidas a amiloidosis o enfermedades de depósito

de inmunoglobulinas, como sucede en el tipo Randall11.

Hay una extensa variedad de acontecimientos patológicos que ocurren cuando las cadenas ligeras monoclonales se

presentan en exceso. Sus depósitos en el riñón originan fibrillas de cadenas ligeras en la amiloidosis, precipitados en

la enfermedad por depósito de cadenas ligeras, cristales en la enfermedad de Fanconi, y cilindros tubulares en el

mieloma o en la nefropatía por cilindros. La detección de cadenas ligeras monoclonales es un requisito para el

diagnóstico de riñón de mieloma13. Sin embargo, permanecen desconocidos los aspectos estructurales que

diferencian los procesos patológicos de los no patológicos. En este sentido, cada tipo de cadena ligera parece tener

su propia nefrotoxicidad, como parecen sugerir algunos casos, en los que excretando grandes cantidades de cadenas

ligeras no se observa toxicidad. Se ha propuesto que el punto isoeléctrico de la proteína y el isotipo de cadena ligera

constituyen factores de riesgo para la formación de cilindros14. Por otro lado, ha quedado patente, que las

características fisicoquímicas del dominio variable de las cadenas ligeras determina su potencial nefritogénico. Esta

hipótesis queda avalada por la recurrencia de las lesiones tras un transplante renal, y el desarrollo de lesiones renales

en animales de experimentación similares a las humanas tras inyectarles proteínas de Bence-Jones. En estos casos,

la inyección de cadenas ligeras monoclonales nefritogénicas origina unas lesiones sorprendentemente similares a las

observadas en riñones de mieloma humanos. Por el contrario, inyectando proteínas humanas no nefritogénicas,

raramente se reproduce la enfermedad.

La lesión nefropática de mieloma característica consiste en cilindros intratubulares, localizados tanto en el túbulo distal

como en los túbulos colectores, que en ambos casos se encuentran rodeados por una reacción macrofágica. La

atrofia tubular, la fibrosis y las calcificaciones intersticiales, son hallazgos frecuentes en estos casos. Sin embrago, en

raras ocasiones se pueden asociar la precipitación de cadenas ligeras y los depósitos cristalinos en el túbulo proximal.

Los cilindros constan esencialmente de proteínas de Bence-Jones que coagregan con proteínas de Tamm-Hosrfall.

Estas últimas, únicamente se sintetizan en la rama ascendente gruesa del asa de Henle, y se liberan desde la bicapa

lipídica de la membrana apical a la luz de la nefrona distal. El papel que juegan las cadenas de monosacáridos de la

molécula, con 8 lugares de glucosilación no es conocido por el momento, ya que su unión a otras proteínas se efectúa

por su cadena polipeptídica, sin participación de las cadenas de monosacáridos15.

Algunos modelos experimentales han arrojado luz sobre los factores ambientales que favorecen la formación de

cilindros en la nefrona distal. La agregación proteica se ve favorecida por una alta concentración de cloruro sódico o

cálcico, depleción de volumen extracelular, o por la acción de la furosemida. En cambio, la colchicina evita la

formación de cilindros por disminución de la liberación de la proteína de Tamm-Horsfall y por provocar alteraciones en

su estructura carbohidratada. En cualquier caso, tanto la autoagregación de la proteína de Tamm-Horsfall, como la de

la proteína de Bence-Jones para dar lugar a agregados poliméricos, ha sido demostrada “in vitro” en condiciones

similares a las encontradas en el riñón. Además, hay algunas circunstancias acordes con la experiencia clínica, como

por ejemplo, que el descenso en la tasa de filtración glomerular causado por deshidratación por uso de AINEs


127

(antiinflamatorios no esteroideos), estimula la obstrucción de la nefrona por los cilindros de mieloma. También, la

hipercalcemia, tanto por sí misma como por deshidratación, favorece el fallo renal agudo. En cambio, el

empeoramiento de la disfunción renal en la nefropatía de mieloma no ha quedado todavía esclarecido.

Por otro lado, aún no se ha dilucidado la conexión entre la formación de cilindros y la lesión túbulointersticial. Se ha

propuesto como hipótesis la resistencia de los cilindros a la acción de las proteasas, quedando sin resolver la

incógnita de qué función desempeñan las células multinucleadas gigantes que rodean los cilindros. Además, la

ruptura de la membrana basal tubular por los cilindros, podría permitir el paso de la proteína de Tamm-Horsfall al

espacio intersticial. En este sentido, es interesante destacar el hallazgo de que esta proteína es capaz de activar tanto

a células mononucleares, como a neutrófilos “in vitro”.

5.2.- Tratamiento de la proteinuria de Bence-Jones

Los objetivos del tratamiento en esta disfunción, son evitar la precipitación intratubular de cadenas ligeras, lo que

constituye el tratamiento sintomático, y disminuir su producción, lo que orienta el tratamiento específico. Este último

está siempre indicado en pacientes con proteinuria de Bence-Jones. Deben evitarse los tratamientos con fármacos

nefrotóxicos, como son los aminoglucósidos, y los AINEs. La infusión de contrastes está igualmente contraindicada,

debido a su elevada osmolalidad. La hipercalcemia, y posiblemente la hiperuricemia favorecen la coagregación de

proteínas de Bence-Jones con proteínas de Tamm-Horsfall, lo que requiere terapia específica. La observación de

lesiones renales en animales de experimentación sugieren que la alcalinización de la orina, y la baja concentración de

cloruro sódico en la nefrona distal son medidas de utilidad para prevenir la formación de cilindros. Como conclusión,

aunque no hay datos en humanos, parece una sugerencia razonable regular la ingestión de sal, e ingerir agua

suficiente para producir de dos a tres litros de orina alcalina por día, evitando los diuréticos de asa.

Se han propuesto dos estrategias terapéuticas más: 1) el uso diario de colchicina o de un agente reductor capaz de

evitar la unión de las cadenas ligeras a la proteína de Tamm-Horsfall, aunque no se ha demostrado su eficacia, y 2)

hemodiálisis en la fase aguda del fallo renal, para disminuir la proteína monoclonal circulante hasta que se establezca

la quimioterapia. En este sentido, la experiencia es limitada, pero en un estudio con pacientes con mieloma, se mejoró

tanto la función renal como la tasa de supervivencia dializando al paciente.

En pacientes con riñón de mieloma y fallo renal crónico, se observó un significativo descenso de la creatinina sérica

en el primer mes de tratamiento, quizás debido en mayor medida al tratamiento sintomático que al quimioterápico. En

los casos de fallo renal crónico terminal, la diálisis está indicada hasta que se consiga una respuesta a la

quimioterapia. La recidiva al fallo renal severo es rara, pero puede ocurrir hasta un año después. Cuando el fallo renal

ya es irreversible, la diálisis debe continuarse mientras que los síntomas extrarrenales no sean limitantes.

En general, podemos considerar que cualquier proteinuria nefrotóxica de Bence-Jones precisa tratamiento,

independientemente del estadio del mieloma múltiple. Desde que Alexanian introdujo la combinación melfalán-

prednisona, éste sigue siendo el tratamiento de elección, consiguiéndose una remisión del 50 % de los pacientes, y un

aumento de la mediana de supervivencia.


128

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129

1.- Introducción

La litiasis renal es una patología caracterizada por la presencia de cálculos en el tracto urinario. La formación del

cálculo se produce por la precipitación de sustancias cristalinas que normalmente están disueltas en la orina.

Afecta entre el 1 y el 14% de la población dependiendo de la zona geográfica y de las condiciones

socioeconómicas1. La mayor tasa de incidencia se encuentra entre la tercera y quinta década de la vida, siendo

mayor en el sexo masculino que en el femenino, excepto en caso de litiasis secundarias a infecciones.

La incidencia de litiasis en la población occidental está aumentando debido al estilo de vida acelerado, a la

alimentación poco saludable y al aumento de prevalencia de sobrepeso/obesidad2 .Así, son factores de riesgo

involucrados: no tener hábito de beber suficiente agua, tomar una dieta hipercalórica y con alto contenido en sodio

y bajo en fibra y la falta de ejercicio. Estos dos últimos factores conducen al sobrepeso y diabetes, ambos

reconocidos recientemente como factores predisponentes de urolitiasis.

El orden de frecuencia de aparición de los cálculos en la población general es el siguiente:

- En el 80% de los casos los cálculos son de oxalato cálcico y fosfato cálcico,

- el 10% de estruvita,

- el 9% de ácido úrico,

- el 1% restante de urato amónico, cistina o fármacos (como indinavir).

El orden de frecuencia de recidivas es el siguiente: cistina, cálculos producidos por infecciones, fosfatos, uratos,

oxalato cálcico dihidrato y oxalato cálcico monohidrato. La probabilidad de recidivas en el adulto es alta

(aproximadamente del 50%), lo que convierte esta patología en una afección de alto interés socio-sanitario y

económico por el alto gasto sanitario que conlleva.

Aunque la etiología de la urolitiasis no está clara, se conoce que es un proceso complejo en que confluyen

numerosos factores, siendo el fenómeno principal la sobresaturación/cristalización de ciertos solutos en la orina,

junto con la ausencia de inhibidores de la precipitación cristalina (citrato, magnesio, fosfato, etc.), fenómenos de

epitaxia e inducción y factores anatómicos3.

La urolitiasis es la principal causa de obstrucción uretral aguda pudiendo llegar a producir daños renales e incluso

fallo renal si la localización es bilateral. Produce un dolor cólico severo acompañado frecuentemente de hematuria,

aunque en algunos casos no se evidencian síntomas. En ocasiones se pueden complicar con una infección

recurrente que origina pielonefritis o abscesos, lo cual debe ser rápidamente reconocido por el peligro de daño

renal y así, poder evitarlo llevando a cabo un tratamiento quirúrgico lo más precozmente posible.

Litiasis Renal: Estudio Metabólico. Técnicas de Análisis de Cálculos Urinarios.

Tema 6

Sandra Serrano Martínez, Vanesa Martínez Madrid.

Tema 6. Litiasis Renal: Estudio Metabólico. Técnicas de Análisis de Cálculos Urinarios.

130

Cuando el tamaño del cálculo es inferior a 5 mm de diámetro pasa libremente por el tracto urinario y se elimina

espontáneamente o con espasmolíticos. Si está entre 5 y 7 mm, la probabilidad de eliminarlo de forma espontánea

es aproximadamente del 50% y en aquellos de más de 7 mm normalmente se requiere operación urológica.

1.1.- Factores predisponentes de urolitiasis

Existen distintos factores epidemiológicos, tanto intrínsecos como extrínsecos, que favorecen la formación de los

cálculos, como:

a) Edad:

La mayoría de los cálculos urinarios se desarrollan entre los 20-49 años. El primer caso después de los 50 años

es poco habitual, aunque puede variar en función del tipo de cálculo de que se trate; por ejemplo, en la mujer la

mayor frecuencia de aparición de los cálculos de oxalato cálcico dihidratado coincide con la menopausia y los de

fosfato amónico magnésico con el comienzo de las relaciones sexuales por la mayor predisposición a adquirir

infecciones genitourinarias. En los niños son menos frecuentes con respecto a los adultos.

b) Sexo:

En líneas generales, en la edad adulta hay más prevalencia en hombres que en mujeres (3:1 aproximadamente)

especialmente en los cálculos mixtos de oxalato cálcico mono y dihidratado, los puros de oxalato cálcico

dihidratado y los de ácido úrico. Sin embargo son más frecuentes en la mujer los cálculos infectivos, de fosfatos y

mixtos de oxalato cálcico monohidratado/fosfato cálcico. Aquellos producidos por alguna alteración metabólica

(cistinuria, hiperparatiroidismo, etc.…) aparecen en ambos sexos con similar frecuencia En los niños se dan por

igual en ambos sexos debido a la naturaleza de la urolitiasis que suele ser por alteraciones genéticas que afectan

a una determinada vía metabólica.

En un reciente estudio se evaluó la variación de los cálculos renales en función de la edad y el sexo4. Los de

oxalato cálcico dihidratado decrecen con la edad pero solo en hombres. Estos cálculos fueron también

predominantes en hombres. Los cálculos de hidroxiapatita decrecieron con la edad en ambos sexos siendo

predominantes en mujeres y los de ácido úrico aumentaron con la edad en ambos sexos siendo predominantes en

hombres. Los de oxalato cálcico monohidratado libres aumentaron con la edad en ambos sexos.

c) Factores genéticos:

Además de la existencia de diferentes enfermedades congénitas que suelen cursar con urolitiasis (hiperoxaluria,

cistinuria, acidosis tubular renal, síndrome de Lesch-Nyhan, etc.…) varios hechos constatan que existe una

predisposición genética para desarrollar un cálculo. Así, hasta el 60% de pacientes con urolitiasis idiopática tiene

antecedentes familiares de urolitiasis; además, la prevalencia de urolitiasis es mayor en raza blanca con respecto

a raza negra.

d) Factores ambientales:

Los hábitos dietéticos inapropiados, sobrepeso y ciertos estilos de vida son importantes factores de riesgo para la

formación de cálculos. En los pacientes se debe corregir el perfil metabólico de riesgo con un tratamiento dietético

adecuado así como con modificaciones en el estilo de vida como realizar ejercicio, disminuir de peso y beber más

líquido.


131

d.1.- Clima: El clima en que se encuentre un sujeto influye debido a la diferente sudoración y por tanto pérdida de

agua que conlleva una mayor concentración de los metabolitos en orina; así es más frecuente el desarrollo de

cálculos en clima mediterráneo y desértico que en clima tropical.

d.2.- Dieta: La dieta influye debido a la cantidad y clase de metabolitos que se van a producir y a eliminar por

orina; de hecho, hay mayor incidencia de cálculos en dietas ricas en proteínas, así como en dietas con alto

contenido de sal. La ingestión excesiva de fuentes de purina, oxalatos, fosfatos cálcicos y otros elementos

aumentan la excreción de estos en orina originando una mayor probabilidad de creación de cálculos. La ingestión

de agua también es un factor fundamental para obtener orinas más diluidas y por tanto con menor riesgo de

producir litiasis; así la urolitiasis es menos frecuente en personas que beben más de 3 litros de agua al día, al igual

que esto hace que decrezca el riesgo de recurrencia de nefrolitiasis. También influye la dureza del agua: en las

zonas con aguas de mayor dureza es más frecuente la generación de urolitiasis.

Investigaciones en personas sanas han demostrado que beber agua mineral con bicarbonato tiene un efecto

positivo en orinas sobresaturadas con oxalato cálcico y el riesgo de precipitación de ácido úrico también decrece

significativamente; sin embargo, aumenta el riesgo de formación de cálculos de fosfato cálcico. Además el agua

bicarbonatada aumenta la actividad de factores inhibidores de la cristalización como citrato y magnesio, por lo que

se recomienda para prevenir cálculos de oxalato cálcico y ácido úrico5.

Los suplementos de zinc producen un aumento de las complicaciones genitourinarias y en concreto de la litiasis

renal, fundamentalmente en hombres, por lo que parece que el zinc en exceso tiene efecto negativo en aspectos

de la fisiología urinaria6.

d.3.- Actividad física: Por la inmovilización se activan los osteoclastos del tejido óseo produciendo movilización del

calcio del hueso y por tanto una mayor predisposición a desarrollar cálculos.

e) Malformaciones del tracto genitourinario:

Las malformaciones del tracto genitourinario predisponen al desarrollo de litiasis. Se ha descrito recientemente

hipercalciuria en niños con obstrucción en la unión ureteropélvica, pero la etiología de esta anormalidad

metabólica permanece sin esclarecer. La urolitiasis se asocia a la hipercalciuria en estos niños. Además la

prevalencia de urolitiasis en sus familiares de primer grado también es mayor que en la población general, y

parece que la hipercalciuria es heredada de forma autosómica dominante7.

f) Obesidad:

La epidemia existente de obesidad en los países industrializados va en concordancia con el aumento de

prevalencia de litiasis renal ya que el riesgo de urolitiasis aumenta con el incremento del índice de masa corporal,

lo que puede ocurrir por diferentes rutas:

- Exceso nutricional de sustancias litogénicas como calcio, oxalato y ácido úrico.

- El síndrome metabólico altera el metabolismo renal ácido generando un descenso en el pH de la orina

aumentando el riesgo de litiasis úrica. El descenso del pH de la orina es debido al déficit de producción de amonio,

lo que parece relacionado con la resistencia a la insulina.

El aumento en prevalencia que se está produciendo en los países desarrollados de sobrepeso, obesidad, diabetes

tipo 2 y síndrome metabólico, coincide con un aumento en la prevalencia de litiasis. Al igual que la litiasis, el

síndrome metabólico es multifactorial y se está estudiando la posible relación entre ambos. Durante el síndrome


132

metabólico se produce déficit de amoniogénesis renal y aumento de resistencia a la insulina por parte de las

células renales lo que conduce a un exceso de acidez de la orina que produce la cristalización del ácido úrico

responsable de la formación tanto de cristales de ácido úrico puros como mixtos de úrico y oxalato8.

g) Enfermedades metabólicas:

Los cálculos de calcio son los más frecuentes (85%) ya que dentro de las alteraciones metabólicas en que se

pueden generar cálculos las que producen éstos son las más frecuentes. Algunas enfermedades metabólicas

asociadas a una mayor predisposición de desarrollar urolitiasis son: Hipercalciuria idiopática, Hiperparatiroidismo,

Sarcoidosis, Acidosis tubular renal, Cistinuria, etc. de las que se hablará más adelante.

h) Otras enfermedades y medicamentos:

Hay varias causas que aumentan la movilidad del calcio de los huesos como el aumento de esteroides en sangre,

bien por tratamientos inmunosupresores o por patologías como el síndrome de Cushing. Otras son exceso de

vitamina D, mieloma múltiple y otras neoplasias.

En la gota y la lisis celular producida por tratamientos de quimioterapia aumenta la probabilidad de generar

cálculos de ácido úrico.

i) Infecciones:

Los microorganismos ureolíticos como Proteus, Klebsiella, Pseudomonas, al desdoblar la urea alcalinizan la orina

generando una mayor predisposición a desarrollar cálculos de estruvita.

En resumen, existen diversos factores que convergen para que exista una mayor predisposición al desarrollo de

urolitiasis. En un estudio realizado para comparar las características de los pacientes formadores de cálculos de

ácido úrico puro con los pacientes formadores de cálculos de oxalato cálcico puro se concluyó que el

sobrepeso/obesidad y mayor edad asociados a un pH de orina bajo fue la principal característica de los

formadores de cálculos de úrico, así como la incapacidad de excreción de úrico asociada con el incremento sérico

del mismo en pacientes con gota primaria. Los formadores de cálculos de oxalato cálcico eran más jóvenes, con

menor prevalencia de obesidad y mayor excreción urinaria de calcio9.

2.- Formación, clasificación y estructura de los cálculos urinarios

2.1. Proceso de formación de los cálculos urinarios

Como anteriormente se ha comentado, para que se produzca la formación de un cálculo deben confluir diversos

factores: el factor principal es la “sobresaturación” de ciertas sustancias en la orina. Esto implica una tendencia

natural a la formación de partículas sólidas por superarse la capacidad para disolver los solutos presentes en la

orina. Esta capacidad de disolución está influenciada por la concentración y clases de soluto, pH y temperatura,

ausencia de inhibidores de la cristalización, presencia de sustancias promotoras de ésta y por factores

relacionados con la morfoanatomía renal.

El proceso de formación de los cálculos no está totalmente claro pero al parecer en principio se forman núcleos de

cristales en un proceso llamado “nucleación heterogénea”. Los núcleos de cristales se forman sobre elementos

formes llamados focos de nucleación como células epiteliales, proteínas precipitadas, hematíes y otros cristales.

Estos núcleos tienen estructura en red y no se disuelven en la orina de forma que chocan unos con otros y por

fuerzas químicas y eléctricas se unen entre sí en un proceso denominado agregación cristalina. Una vez que los


133

cristales se agregan entre sí, deben adquirir la capacidad de crecer y para ello necesitan unirse a las células

epiteliales del tracto urinario tras lo cual van creciendo hasta llegar a formar un cálculo urinario, muchos de los

cuales tienen una estructura estratificada lo que indica que se han ido formando de forma intermitente en

diferentes periodos de tiempo, probablemente durante periodos de sobresaturación de la orina por deshidratación

del paciente, cambios de dieta, infecciones del tracto urinario, etc. .

En este proceso de formación de cálculos también intervienen diversas sustancias que se encuentran en orina en

condiciones normales y que actúan como inhibidores o como promotores de litiasis10:

- Inhibidores de la litiasis: actúan a concentraciones muy bajas y parece que se adsorben en los lugares

activos de crecimiento de los cristales, bloqueando la agregación y crecimiento posterior del cálculo. Así

encontramos inhibidores del oxalato e inhibidores de los fosfatos.

En condiciones normales, el oxalato cálcico en orina se encuentra en una concentración 4 veces superior a su

solubilidad y la precipitación se produce cuando la concentración aumenta hasta 10 veces más de la solubilidad.

Esta capacidad para poder sobrepasar el límite de solubilidad sin precipitar se debe a la presencia de sustancias

modificadoras de la cristalización. Así, muchos individuos eliminan por orina más calcio y oxalato de lo normal y

sin embargo no generan cálculos ya que se mantiene un equilibrio entre la saturación y los inhibidores. Son

inhibidores de la formación de cálculos de oxalato:

• Los fragmentos de RNA: aumentan la formación de núcleos pero disminuyen la agregación y el

crecimiento de los mismos.

• Los glicosaminoglicanos como el condroitin sulfato, disminuyen la agregación cristalina pero son menos

eficaces frente al crecimiento de los cristales.

• La nefrocalcina y la proteína de Tamm-Horsfall son glicoproteínas urinarias que actúan como fuertes

inhibidores de la agregación de cristales de oxalato cálcico monohidratado. La nefrocalcina, que se

sintetiza en la rama ascendente del asa de Henle es un inhibidor potente del crecimiento de cristales de

oxalato cálcico monohidratado en soluciones simples. En los pacientes que frecuentemente forman

cálculos de oxalato cálcico monohidratado, la nefrocalcina carece de ácido gamma-carboxiglutámico por

lo que no puede realizar su efecto correctamente dando lugar a mayor crecimiento de este tipo de

cristales.

• La uropontina es una proteína rica en aspártico, potente inhibidor del crecimiento de los cristales de

oxalato cálcico.

• El citrato y el pirofosfato también inhiben la formación de cálculos de oxalato cálcico (11-12-13).

Como inhibidores de la formación de cristales de fosfato en orina encontramos: el magnesio, pirofosfato, citrato y la nefrocalcina.

- Promotores de la litiasis: actúan como nucleantes heterogéneos y forman el dispositivo estructural sobre

el que se depositan sustancias cristalinas insolubles que conforman la mayor parte del cálculo renal.

En orina pueden aparecer promotores que actúan como tales en determinadas etapas de la formación del cálculo

y como inhibidores en otras. Así, los glucosaminoglicanos estimulan la formación del núcleo de los cristales pero

inhiben su agregación y crecimiento. La proteína de Tamm-Horsfall, según su estado de agregación puede

actuar como promotor o como inhibidor de la formación de cristales.


134

Además de los inhibidores y promotores, en la orina se encuentran otras sustancias denominadas complejadores

cuya función es formar complejos solubles con otras sales disminuyendo la saturación de las mismas (el citrato

con el calcio y el magnesio con el oxalato).

2.2.- Clasificación de los cálculos renales

Los cálculos renales independientemente de su composición química, se pueden clasificar en dos grandes grupos:

los cálculos formados sobre la pared renal (especialmente la papila) llamados cálculos papilares, y los cálculos

desarrollados en la cavidad renal, denominados cálculos de cavidad. Todos los cálculos papilares presentan un

punto de unión a la pared renal claramente distinguible, contrariamente a lo que ocurre con los cálculos de

cavidad.

Si atendemos a su composición química se pueden clasificar, según el tipo en:

- Cálculos simples: las características de su composición son constantes. Están formados por un solo

compuesto, por ello, muchas veces son representativos de una patología determinada como por ejemplo ocurre en

la cistinuria.

- Cálculos mixtos: Están formados por distintos componentes. Suelen presentarse en estratos de diferente

composición diferenciándose núcleo y corteza lo que indica que se han ido formando en diferentes procesos

(infecciones urinarias, cambios dietéticos, tratamientos, etc). Se da diferenciación de núcleo y corteza.

Según el grupo, se pueden clasificar en (composición referida a la composición del núcleo): cálculos de oxalato,

de ácido úrico y uratos, de fosfato, de fosfato amónico magnésico o urato amónico y otros (donde se engloban

composiciones de cistina, cálculos ficticios y de materia orgánica).

Según el subgrupo: se clasifican teniendo en cuenta la composición completa del cálculo y según la ubicación de

los diferentes compuestos, sea en el núcleo, capas intermedias o corteza.

Así teniendo en cuenta el tipo, grupo y subgrupo, podemos clasificar los cálculos de la siguiente forma (15):

GRUPO 1: Oxalato cálcico monohidrato papilar

- 1a: Core de oxalato cálcico monohidrato y/o materia orgánica

o 1aI: Core de materia orgánica

o 1aII: Core de oxalato cálcico monohidrato y materia orgánica

- 1b: Core de hidroxiapatita y/o materia orgánica

o 1bI: Core de hidroxiapatita

o 1bII: Core de hidroxiapatita y materia orgánica

GRUPO 2: Oxalato cálcico monohidrato cavitario

- 2a: Core de oxalato cálcico monohidrato y materia orgánica

- 2b: Core de hidroxiapatita y materia orgánica

- 2c: Core de ácido úrico

GRUPO 3: Oxalato cálcico dihidratado

- 3a:Puro


135

o 3aI: Sin transformación a oxalato cálcico monohidratado

o 3aII: Con transformación a oxalato cálcico monohidratado

- 3b: Hidroxiapatita como componente minoritario

o 3bI: Core de hidroxiapatita

o 3bII: Hidroxiapatita entre cristales de oxalato cálcico monohidratado

o 3bIII: Hidroxiapatita y materia orgánica

- 3c: Oxalato cálcico dihidrato papilar

GRUPO 4: Mixto de oxalato cálcico dihidrato e hidroxiapatita

GRUPO 5: Hidroxiapatita o fosfato cálcico

- 5a: Puro

- 5b: Oxalato cálcico dihidrato como componente minoritario

GRUPO 6: Infeccioso, estruvita o fosfato amónico magnésico

GRUPO 7: Brushita o fosfato cálcico ácido

GRUPO 8: Úrico

- 8a: Ácido úrico anhidro

o 8aI: Estructura compacta radial

o 8aII: Estructura en capas, no radial

o 8aIII: Estructura desordenada

- 8b: Ácido úrico anhidro y ácido úrico dihidrato

o 8bI: Estructura en capas, no radial

o 8bII: Estructura desordenada

- 8c: Uratos

GRUPO 9: Mixto de ácido úrico y oxalato cálcico

GRUPO 10: Cistina

GRUPO 11: Cálculos poco frecuentes

- 11a: Materia orgánica y necrosis papilar

o 11aI: Materia orgánica

o 11aII: Necrosis papilar

- 11b: Medicamentoso

- 11c: Artefactos: piedras geológicas, semillas y otros

- 11d: Desarrollados sobre restos post litotricia extracorpórea


136

- 11e: Carbonato cálcico

2.3.- Estructura de los cálculos renales más frecuentes

En general, los cálculos urinarios están formados por dos componentes principales: una matriz orgánica y una

fase cristalina. La fase cristalina supone aproximadamente un 95% del peso del cálculo y la matriz orgánica un

5%, aumentando hasta un 10% en cálculos infectivos. La naturaleza de la matriz orgánica es mucoproteica, siendo

las principales fuentes proteínas urinarias, productos de degradación de orgánulos de las células epiteliales

descamadas y hematíes. La incorporación de las proteínas a la fase cristalina depende de la naturaleza de los

cristales y genera un armazón orgánico que se puede estudiar por microscopía electrónica tras decalcificar el

cálculo con EDTA.

Es importante conocer la descripción externa del cálculo (aspecto de la superficie, color y peso) para constatar de

qué tipo de cálculo se trata tras realizar el análisis de su composición. Los cálculos duros están formados por

cristales densamente agrupados lo que indica que su crecimiento ha sido lento; por el contrario aquellos que se

desmenuzan con facilidad están formados por cristales unidos entre sí por material amorfo lo que indica que su

crecimiento ha sido rápido. Existen 7 compuestos que aparecen formando parte de los cálculos con una

frecuencia superior al 1% (Ver Tabla 1)17. La mayoría de los cálculos se producen por dos minerales (44%) el 34%

tienen un solo componente, el 22% tres y solo el 0,7% cuatro, cinco o seis componentes.

Tabla 1.- Frecuencia de los componentes de los cálculos

A continuación se describen los distintos de tipos de cálculos renales más frecuentes

2.3.1.- Oxalato de calcio monohidratado o Whewellita (Ca-Ca2O4.H2O)

Su superficie externa suele ser lisa, aunque a veces aparece cubierta de procesos mamilares o espículas. Son de

color pardo o pardo-amarillento, de consistencia muy dura y cristaliza en el sistema monoclínico. Los cristales

Componente Frecuencia (%)

Oxalato de calcio monohidrato 77,5

Oxalato de calcio dihidrato 42,8

Apatita 32,5

Ácido Úrico 10,0

Struvita 5,9

Ácido Úrico dihidrato 5,5

Brushita 1,1

Urato amónico 0,9

Cistina 0,3

Fosfato octocálcico 0,2

Fármacos >0,1

Orgánico 0,6

Artefactos 2,3


137

pueden estar poco adheridos dando lugar a una estructura granular irregular o bien empaquetarse en forma de

empalizada. A veces se generan microcavidades.

En la sección aparece un núcleo central de apariencia homogénea rodeado de láminas concéntricas alternas

claras y oscuras (fase orgánica y mineral) de 50 – 60 micras de espesor. La fase orgánica ofrece débil resistencia

exfoliándose rápidamente. También puede haber fibras radiales de matriz orgánica que cruzan entre las capas del

cálculo.

Las litiasis de oxalato cálcico monohidratado se dividen en dos grupos en función de la estructura morfológica y

cristalina: papilar (anclada en un punto de una lesión de la papila renal) y cavitaria (formada en una cavidad con

baja capacidad urodinámica). Las diferencias mínimas en la bioquímica de orina de estos pacientes con respecto

a la población normal sugieren que influyen otros factores en la litogénesis como la actividad profesional, dieta,

hábitos y enfermedades sistémicas. Los papilares se asocian con un déficit de inhibidores de la cristalización

(fitatos) y desórdenes en el epitelio que recubre la papila renal (exposición a agentes citotóxicos, úlcera péptica).

Los cavitarios se asocian con un déficit de inhibidores de la cristalización (fitatos) y una mayor cantidad de agentes

nucleantes heterogéneos (materia orgánica inducida por alteraciones como hipertensión, hiperuricemia,

hiperglicemia e hipercolesterolemia) (18).

2.3.2.- Oxalato de calcio dihidratado o Wheddellita (Ca-Ca2O4.2H2O) Su superficie externa es espiculada, de color miel y consistencia frágil. Suele encontrarse en la superficie de los

cálculos de oxalato cálcico monohidrato. Cristaliza en forma de bipirámides tetragonales de aproximadamente 50

micras de longitud entre los dos vértices.

En cuanto a la sección, tiene menos laminaciones que el oxalato de calcio monohidrato, se distribuye

irregularmente y presenta una superficie fibrosa. También contiene fibras en disposición radial que le dan aspecto

espiculado.

2.3.3.- Ácido Úrico (C5H4N4O3) Su superficie externa puede ser lisa o rugosa, de color amarillo, amarillo anaranjado o gris terroso (según el

envejecimiento del cálculo). Su dureza es media.

Puede presentar dos formas de cristalización: monoclínica si es anhidro y ortorrómbica cuando aparece

dihidratado. El ácido úrico monohidratado se presenta raramente. Como estructura microscópica se puede ver de

forma granuloporosa, concéntrica o en empalizada.

En la sección del ácido úrico anhidro se observan láminas concéntricas en que se alternan capas claras y oscuras.

Los cristales son prismas monoclínicos de tamaño muy variable (de 1 a 30 micras) y pueden aparecer más o

menos empaquetados. Existe una alta afinidad de los cristales por la matriz orgánica lo que hace que esta no se

separe.

Los cálculos de ácido úrico dihidratado son de pequeño tamaño y de color anaranjado-rojizo y a la fractura

presentan una masa de estructura indefinida


138

2.3.4.- Urato sódico monohidrato Son cálculos de color blanco que pueden confundirse con los cálculos de fosfato porque se desmenuzan

fácilmente. Forma cristales largos, finos y curvilíneos dando lugar a estructuras radiales.

2.3.5.- Urato amónico ácido Aparece en forma de agujas desordenadas entre los cristales de fosfato amónico magnésico en cálculos

infecciosos. En orinas asépticas los cristales son aciculares y aparecen en forma de esferas.

Otros uratos y derivados de purinas como xantina e hidroxiadenina son muy raros.

2.3.6.- Cálculos de fosfatos Son compuestos capaces de cristalizar de forma variable. Son de pequeño tamaño, color blanquecino y

consistencia blanda (excepto la brushita que es el cálculo más duro). Entre ellos se encuentran:

2.3.6.1.- Apatitas Son complejos fosfocarbonatados que suelen formar cálculos de grano fino y blando con estructura laminar

compacta que es más amorfa cuanto mayor sea la cantidad de carbonato.

Hidroxiapatita: Los cristales se organizan en láminas apiladas con contorno hexagonal generando una estructura

poliestratificada o con fisuras que son ocupadas normalmente por la carboapatita que también se encuentra

frecuentemente en la superficie.

Carboapatita: Forma cristales hexagonales y tiene aspecto esferolítico

Fosfato cálcico: Puede estructurarse de forma continua amorfa o aparecer con oxalato cálcico dihidratado

rellenando los espacios entre las bipirámides o con oxalato cálcico monohidratado en el centro de éste o entre sus

capas concéntricas.

Fosfato octocálcico: Se estructura en forma de finas agujas desordenadas de 1 a 5 micras de longitud.

Fosfato cálcico trihidratado o Brushita es el fosfato más ácido. Forma cristales grandes en disposición radial

formando un abanico o como grandes bloques. La superficie es lisa, el color blanco-marfil, es extremadamente

duro y cristaliza en el sistema monoclínico. La matriz es similar a la del oxalato cálcico monohidratado.

2.3.6.2.- Fosfocarbonato cálcico Su superficie es rugosa, de color blanquecino y de consistencia blanda. Cristaliza de forma hexagonal.

2.3.6.3.- Fosfato amónico magnésico hexahidrato o Estruvita Es el componente más frecuente en los cálculos cuando existe infección del tracto urinario. Aparece en

aproximadamente el 6% de los cálculos y con frecuencia forma grandes cálculos en combinación con la apatita.

Los grandes cristales ortorrómbicos en forma de tapa de ataúd se organizan como formas prismáticas. Los

cálculos de estruvita son grandes, colariformes, de color grisáceo externo y más blanco en el interior hasta tonos

marrón indicativos de hemorragia con consistencia blanda, desmenuzable pulverulenta y abundante materia

orgánica.

A veces la estruvita se descompone en ortofosfato trimagnésico que cristaliza en finas láminas como agujas

agrupadas en haces o dispuestas sobre un eje largo.


139

2.3.7.- Cistina La superficie puede ser lisa o rugosa, de color amarillo sucio y de aspecto céreo. Su consistencia es compacta.

Puede cristalizar de dos formas: R (rugosa) y S (lisa).

La forma R está formada por prismas hexagonales muy unidos y suele estar mezclado con pequeñas cantidades

de apatita y de forma S. La forma S es la más frecuente y es similar a la forma R, con pequeños cristales

irregulares en su periferia.

3.- Métodos de análisis de los cálculos urinarios

El propósito del análisis de los cálculos es la diferenciación cualitativa de sus componentes, especialmente de las

distintas formas de hidratación así como la determinación cuantitativa de todos los componentes existentes en las

mezclas16. Un problema es el esfuerzo que conlleva analizar las distintas fases del cálculo en caso de que no

exista homogeneidad en la composición. El análisis del cálculo es importante para establecer el tratamiento y

metafilaxis de cálculos residuales y recurrentes19. La composición y la estructura refiere la elección de la terapia y

el análisis exacto es básico para realizar una metafilaxis efectiva.

Antes de comenzar el análisis se debe realizar el estudio macroscópico del cálculo con una lupa binocular ya que

es imprescindible tener la descripción del cálculo para contrastarla con el resultado del análisis de su composición.

En la descripción externa se anotarán los siguientes datos:

- Aspecto de la superficie: lisa, rugosa, redondeada, con espículas, aspecto uniforme o no, etc.

- Color: el color que adquieren los cálculos se debe a la pigmentación de las vías urinarias y cuanto más

intenso sea indica que más tiempo ha tardado en cristalizar.

- Peso

- Dureza y consistencia: se fractura con un golpe seco. Cuando el cálculo es duro se ha formado más

lentamente y por tanto los cristales están más agrupados. Si se fragmenta en varios trozos indica baja

consistencia y por tanto crecimiento rápido.

- Estudio petrográfico: se realiza en cálculos coraliformes e iatrogénicos por su estructura compleja y

especial. Se somete al cálculo a desbastado, lijado y pulido para observar las zonas internas de la muestra y

después se van realizando pequeños cortes.

Tras realizar la descripción externa del cálculo este se fractura para ver la estructura interna: si existe o no núcleo

visible, la disposición de los componentes, etc. En el núcleo se puede ver material mucoproteico, drogas,

metabolitos, placas cálcicas, etc y en la envoltura pueden aparecer distintos patrones: multifásico, amorfo,

microcristalino, laminar, radial, etc.

Una vez realizada la observación se procederá al análisis de los componentes del cálculo. Los métodos más

usados para el análisis de los componentes son17:

- MICROSCOPIA DE POLARIZACIÓN EN PREPARACIONES EN GRANO

- ESPECTROSCOPIA INFRARROJA

- DIFRACCIÓN DE RAYOS X

- MÉTODOS QUÍMICOS


140

3.1.- Microscopía de polarización

Se basa en la interacción de la luz polarizada con los cristales de los cálculos. Son parámetros de identificación de

minerales: el color, la refracción de la luz y la refracción doble. Se observan cortes finos petrográficos o láminas

delgadas. Las siguientes características permiten la identificación tras compararlo con un patrón:

• Sistema cristalográfico: hexagonal, monoclínico, etc.

• Isotropía: signo óptico positivo o negativo.

• Índice de refracción.

• Ángulo de extinción.

• Birrefringencia.

Ventajas:

• Coste eficiente

• Es posible realizar un rápido examen y análisis de muestras muy pequeñas.

• Es el análisis final para cálculos simples como oxalato cálcico monohidratado o dihidratado.

• Se pueden detectar componentes en muy baja concentración.

Inconvenientes:

• Alta subjetividad: es necesaria mucha experiencia.

• Es difícil distinguir algunos componentes como ácido úrico y derivados de purina y fosfatos cálcicos.

• Es complicado el análisis cuantitativo en las mezclas.

3.2.- Espectroscopía Infrarroja (IR)

Se basa en la interacción de la luz IR con los enlaces de las moléculas de los componentes del cálculo. La

radiación electromagnética produce vibración atómica con una energía de absorción que genera bandas

específicas en el espectro IR a una determinada longitud de onda para cada tipo de enlace20.

La espectroscopia IR de reflectancia total atenuada con transformada de Fourier (ATR-FT-IR) es una nueva

espectroscopia IR con luz atenuada en la que es más fácil preparar la muestra y además se puede usar en

muestras muy escasas. Aumenta su potencial utilizando el método de la derivada segunda del espectro IR que

permite distinguir por ejemplo los distintos oxalatos presentes así como mejorar el diagnóstico clínico21.

Ventajas:

• Coste moderado.

• Examen muy rápido con FTIR.

• Se pueden examinar muestras pequeñas.

• Preparación muy fácil en ATR.

• Se puede semiautomatizar.


141

• Se detectan sustancias no cristalinas como proteínas o grasas

Inconvenientes:

• En FTIR la preparación consume mucho tiempo aplicando la técnica usual.

• En algunos casos la diferenciación y el análisis cualitativo es complicado como en ácido úrico, purinas

y fosfatos cálcicos.

• En algunos casos es difícil detectar pequeñas cantidades de componentes como oxalato cálcico, que

se diferencia mal entre monohidratado y dihidratado, o entre uratos y ácido úrico dihidratado con ácido

úrico.

3.3.- Difracción de rayos X

Es el mejor método para el análisis correcto22. Se basa en la difracción de un haz monocromático de RX al

atravesar la estructura del cristal. El difractograma obtenido es característico de cada especie cristalina y ello

permite la diferenciación entre ellas. Las condiciones que producen una difracción máxima corresponden a la

ecuación de Bragg.

Ventajas:

• Preparación fácil

• Medida automática.

• Evaluación semiautomática del difractograma.

• Análisis cuantitativo.

• Diferenciación exacta de todos los componentes cristalinos.

Inconvenientes:

• Alto coste

• No detecta sustancias no cristalinas.

• Tiempo para cada medida superior a 30 minutos.

3.4.- Análisis químico cualitativo

Se basa en la detección, mediante reactivos específicos, de aniones, cationes y moléculas que forman parte del

cálculo.

Ventajas:

• Bajo coste

• Rapidez

Inconvenientes:

• Requiere la destrucción del cálculo.

• Se necesita alta cantidad de muestra.


142

• Se generan muchos falsos positivos y negativos.

• No informa de la fase cristalina ni de la estructura.

• Es poco útil para cuantificar.

• No diferencia oxalato cálcico monohidratado del dihidratado.

• Tiene baja sensibilidad para detectar acido úrico, urato amónico y urato sódico.

En un estudio del control de calidad externo remitido por 100 laboratorios desde 1980 a 2001, se vio que

inicialmente el 80% utilizaban métodos químicos y en el 2001 solo un 13%, en contraste con el aumento de la

espectroscopia IR hasta un 79%. La difracción de RX solo se utilizaba en un 5-9% por el elevado coste. Con los

métodos químicos se detectaron una alta cantidad de errores (6,5-94%) tanto para los cálculos puros como para

las mezclas binarias, mientras que en IR y RX solo se dieron errores puntuales. Por ello, la mayoría de los

laboratorios dejaron de utilizar métodos químicos que ya se consideran obsoletos. Aún así, en las mezclas se dan

aproximadamente un 10% de errores con el IR y RX por lo que se hace imprescindible la participación en un

control de calidad externo23.

3.5.- Otros métodos de análisis menos frecuentes

3.5.1.- Termografía

Al someter al cálculo a calor se producen pérdidas de peso específicas de cada mineral a una temperatura

determinada lo que permite obtener un diagrama termogravimétrico que permite la caracterización cualitativa y

cuantitativa16.

Inconvenientes:

• Técnica lenta y laboriosa

• Alto coste

• Dificultad en el análisis de cálculos mixtos

3.5.2.- Cromatografía

Se han utilizado HPLC, Gases, Capa fina etc. Se basa en la separación de los componentes del cálculo entre una

fase móvil y una estacionaria. Es útil para detectar componentes orgánicos así como drogas.

3.5.3.- Espectroscopía de absorción atómica

También se ha utilizado para determinar la composición de cálculos pero es muy laboriosa.

3.5.4.- Microscopía electrónica de barrido

Se observa una imagen en tres dimensiones de la superficie de la muestra. Es útil en el campo de la investigación

para conocer los diferentes patrones de cristalización de cada composición. Tiene como inconvenientes que es de

elevado coste, alta complejidad y que identifica solo la morfología. Se puede combinar con la medición de energía

dispersa de rayos X lo que permite cuantificar aquellos elementos con un número cuántico superior al del oxígeno

y así se puede estudiar el cálculo capa a capa.


143

4.- Sintomatología y cuadro clínico de la urolitiasis

El dolor característico es el cólico nefrítico que se caracteriza por un dolor abdominal o lumbar de inicio brusco,

unilateral, de tipo cólico con exacerbaciones y remisiones, que irradia a genitales y generalmente, se acompaña

de agitación e inquietud, náuseas, vómitos y sudoración, y en ocasiones, de polaquiuria, tenesmo y disuria. Este

dolor es producido por la obstrucción de la vía urinaria debido al aumento de la presión intraluminal. En la

exploración física los pacientes, además de la sintomatología descrita, pueden presentar taquicardia, taquipnea e

incluso hipertensión arterial debida al dolor. Salvo que exista infección secundaria, normalmente no aparece

fiebre. También puede aparecer un dolor no cólico por distensión de la cápsula renal.

En principio el dolor aparece varias horas después de la obstrucción completa del uréter por la vasodilatación y

aumento del flujo renal y algunas horas después el dolor cede espontáneamente ya que se da vasoconstricción

que desciende el flujo renal con lo que disminuye la filtración y el reflujo pielovenoso al disminuir la presión dentro

del sistema. Cuando se acompaña de infección normalmente ésta es asintomática, pero asociada a la obstrucción

ureteral puede originar pielonefrosis y sepsis grave con síntomas de infección como fiebre, taquicardia,

vasodilatación e hipotensión16.

En los niños, las manifestaciones clínicas son variadas y muchas veces inespecíficas y a menores edades la

localización es renal con más frecuencia y después más ureteral. La presentación típica del cólico ureteral con

dolor lumbar se presenta en menos de la mitad de los casos, siendo èste el cuadro clínico que aparece durante la

adolescencia. Los signos más frecuentes en la niñez son la hematuria macro o microscópica que aparece del 50 al

90% de los casos, la coexistencia de infección urinaria que se da en el 11% de los casos y la existencia de

antecedentes familiares en al menos la tercera parte de los pacientes. Además, en edades más tempranas, el

dolor abdominal indefinido de la urolitiasis puede confundirse con un cólico del lactante. En niños con dolor

abdominal existe bajo riesgo de que sea debido a urolitiasis si presentan fiebre, no hay historia familiar de primer

grado y si no presentan hematuria macroscópica25.

Normalmente los cálculos se forman en el riñón y avanzan distalmente hasta el uréter. Durante el trayecto, pueden

cursar asintomáticos o producir un dolor cólico de intensidad variable que pueda llegar a ser muy elevada y se

denomina cólico nefrítico.

En pacientes con nefrolitiasis en que aparece el dolor cólico recurrente se observa un descenso sustancial en su

calidad de vida tanto en la función física como emocional, función social y salud mental.

En función de la localización del cálculo en el sistema urinario la sintomatología es diferente:

CÁLICES RENALES: No suelen producir síntomas, aunque si llegan a obstruir un infundíbulo también pueden

producir dolor lumbar, infección recurrente e incluso hematuria persistente.

PELVIS RENAL: Son con frecuencia asintomáticos y si impactan en la unión ureteropélvica producen dolor en el

ángulo costovertebral.

URETER SUPERIOR: El cólico es generalmente severo y puede irradiarse lateralmente hacia la ingle y el testículo

ipsilateral en el hombre o labios mayores en la mujer y con frecuencia produce hematuria.

URETER MEDIO: El dolor se irradia al flanco y región abdominal. Si se da en la unión ureterovesical puede causar

síntomas de irritación vesical como polaquiuria, urgencia para la micción y tenesmo vesical.


144

VEJIGA: Si la litiasis se localiza en vejiga, lo cual es más frecuente en los niños con desnutrición y en hombres

mayores de 50 años con uropatía obstructiva secundaria a infección del tracto urinario (ITU) por hiperplasia de

próstata, estenosis de cuello vesical o de uretra, disfunción neuropática de vejiga o divertículo en vejiga, los

síntomas son los propios de la patología predisponerte y/o de la ITU; generalmente disuria dolorosa, micción

interrumpida y hematuria.

El tratamiento va dirigido a aliviar el dolor (analgésicos, espasmolíticos o antiinflamatorios), facilitar la expulsión del

cálculo, conservando la función renal, y a evitar la aparición de recidivas.

5.- Estudio metabólico del paciente con urolitiasis

En más del 90% de los casos de litiasis se diagnostican cambios metabólicos26 por lo que es necesario realizar un

estudio metabólico y seguimiento en pacientes con litiasis recurrente para disminuir el ratio de recurrencias

mediante tratamientos específicos, modificación de la alimentación y de hábitos de vida (metafilaxis).

En un alto porcentaje de pacientes con urolitiasis se presentan alteraciones del metabolismo mineral

(hipercalciuria, hiperuricosuria, hiperfosfaturia, hipomagnesuria, hiperoxaluria, hipocitraturia). En la orina se

encuentran disueltas sustancias promotoras de la cristalización (oxalato, calcio, fosfato) e inhibidoras (citrato). El

encontrar estas sustancias en mayor o menor cantidad en orina está relacionado con diversos factores como

actividad profesional, enfermedades sistémicas asociadas, hábitos alimentarios, estado nutricional/nivel

económico, aspectos genéticos, etc. El estudio metabólico del paciente con urolitiasis debe realizarse de forma

rutinaria ya que los criterios para identificar a los pacientes con riesgo de litiasis varían de una población a otra27.

Ante un paciente con cólico nefrítico se debe realizar un estudio que conste al menos de:

• Estudio radiológico

• Análisis morfológico y químico del cálculo

• Cultivo del cálculo

• Urocultivo

• Análisis de orina reciente y sedimento

• Estudio metabólico

En el presente capitulo nos centraremos en las alteraciones metabólicas que aumentan el riesgo de urolitiasis y en

el estudio que debe llevar a cabo el Laboratorio para detectarlas.

A la hora de estudiar el metabolismo del paciente con urolitiasis es más sencillo distinguir la presencia de

urolitiasis cálcica de otros tipos de urolitiasis16.

5.1.- Urolitiasis cálcica

La litiasis cálcica representa aproximadamente el 80% de los cálculos. Puede ser secundaria a hipercalciuria,

hiperuricosuria, hipocitraturia o hiperoxaluria.

- Hipercalciuria: La ingesta diaria de calcio es de aproximadamente 1 gramo del cual se absorbe solo un

tercio, perdiéndose el resto por el tubo digestivo. La excreción urinaria normal de calcio es de 4 mg/Kg de peso al

día (cerca de 250 mg en mujeres y 300 mg en hombres). Cuando esta cantidad aumenta se produce

hipercalciuria. Ante un exceso de calcio en orina, lo primero que ha de averiguarse es si está asociado o no a un


145

exceso de calcio en sangre (hipercalcemia). Cuando el nivel de calcio en sangre es normal, nos encontramos ante

una hipercalciuria idiopática, que es el tipo más frecuente de hipercalciuria y se trasmite con carácter autosómico

dominante. Dentro de las hipercalciurias idiopáticas encontramos la hipercalciuria absortiva (de tipo I, II y III) e

hiercalciuria renal.

Etiología de la hipercalciuria

La Hipercalciuria absortiva se debe a un incremento en la absorción intestinal del calcio. Existen tres tipos de

hipercalciuria absortiva:

o Tipo I: Se observa en el 15% de pacientes con urolitiasis. Se da mayor absorción intestinal de

calcio independientemente de la dieta y no disminuye al restringir el calcio de la misma. Se evita la

absorción de calcio intestinal administrando fosfato de celulosa oral intercalado en el tiempo con

tiazidas que favorecen la reabsorción tubular de calcio.

o Tipo II: Se observa en el 50% de los pacientes con urolitiasis. Es dependiente del calcio oral por lo

que su tratamiento es la restricción del calcio de la dieta.

o Tipo III: Se observa en un 5% de pacientes con urolitiasis y es secundaria a la pérdida renal de

fosfato que estimula la síntesis de calcitriol (1,25-dihidroxivitamina D3) que aumenta la absorción

intestinal de calcio, provocando hipercalciuria con calcemia y PTH normales. El tratamiento con

ortofosfato oral aumenta la disponibilidad del fosfato eliminando la activación de la vitamina D.

El diagnóstico de hipercalciuria idiopática requiere la exclusión de hipercalcemia, exceso de vitamina D,

hiperparatiroidismo, neoplasia maligna y sarcoidosis. Existe asociación entre la hipercalciuria y la baja densidad

mineral ósea con mayor riesgo de fracturas.

En un reciente estudio se evaluó el significado clínico de la microlitiasis renal caliceal en niños con hipercalciuria

idiopática ya que se considera como un estadio previo a la urolitiasis, y por encima del 85% de los niños con

hipercalciuria idiopática presentaron en el seguimiento microlitiasis renal caliceal vista por ecografía que puede

aparecer y desaparecer en diferentes puntos sin indicar un incremento en el riesgo de urolitiasis28.

La Hipercalciuria renal se debe a una reabsoción del calcio defectuosa en el túbulo proximal, lo que provoca una

disminución en la concentración del calcio sérico y un aumento de PTH y de 1,25-dihidroxivitamina D3. Esto hace

que aumente la absorción intestinal de calcio para intentar mantener el equilibrio de los niveles séricos, por

consiguiente existe hipercalciuria incluso en ayunas (hiperparatiroidismo secundario).

Una forma de diferenciar si el origen de la hipercalciuria es de tipo absortivo o renal es su determinación tras

pautar al paciente una dieta hipocalcémica (<400 mg/dia de calcio); si se corrige, se trata de tipo absortivo, y si

persiste es de tipo renal (Tabla 2).


146

Tabla 2. Principales hallazgos de laboratorio para la distinción de hipercalciuria absortiva de hipercalciuria renal.

Otras causas de hipercalciuria pueden ser:

Hipercalciuria secundaria a hiperparatiroidismo: se produce cuando existe un exceso de actividad de las

glándulas paratiroideas segregando PTH, cuya función es aumentar el calcio en sangre a partir del calcio

absorbido durante la alimentación o de los depósitos de los huesos.

Si se produce un exceso de producción de dicha hormona, observaremos una concentración de calcio elevada

tanto en sangre como en orina. Por esto, se debería descartar esta enfermedad siempre que exista hipercalciuria

e hipercalcemia conjuntamente. Lo primero que hay que realizar es la determinación de los niveles de PTH en

sangre y si están elevados confirmar el hiperparatiroidismo por métodos radiológicos29. La clínica típica indica

pérdida ósea, úlcera gástrica y urolitiasis.

Hipercalciuria secundaria al incremento de resorción ósea o metástasis óseas.

Hipercalciuria secundaria al exceso de sodio en la dieta.

Hipercalciuria secundaria a excesiva carga proteica: Se produce hiperfosfaturia, pH de orina continuamente

ácido e hipocitraturia.

Hipercalciuria secundaria a excesiva carga ácida: Se produce pH de orina continuamente ácido e hipocitraturia.

Desórdenes monogénicos que causan con hipercalciuria y cálculos:

• Enfermedad de Dent (mutaciones CLCN5 asociadas a cromosoma X): tubulopatía en que se produce

hipercalciuria, fosfaturia, proteinuria de bajo peso molecular y fallo renal crónico.

• Síndrome de Bartter tipo I (autosómica recesiva con mutación SLC12A1): tubulopatía con alcalosis

hipocalémica y nefrocalcinosis.

• Síndrome de Bartter tipo II (autosómica recesiva con mutación KCNJ1): tubulopatía con alcalosis

hipocalémica y nefrocalcinosis.

• Síndrome de Bartter tipo III: autosómica recesiva con mutación CLCNKB con alcalosis hipocalémica y

nefrocalcinosis.

• Síndrome de Bartter tipo V (autosómica dominante con mutación CASR): se produce fallo renal crónico,

hipocalcemia, hiperfosfatemia y descenso de PTH.

Suero Orina 24 h

Ca PTH Ca Ca tras dieta

hipocalcémica Hipercalciuria absortiva tipo I N N ó ↓ ↑ ↑

Hipercalciuria absortiva tipo II N N ó ↓ N ↑

Hipercalciuria absortiva tipo III N N ó ↓ ↑ ó N ↑

Hipercalciuria renal N ↑ ↑ ↑


147

• Hipocalcemia hipercalciuria autosómica dominante (mutación en gen CASR): fallo renal crónico,

hipocalcemia (con posible tetania), hiperfosfatemia y bajo nivel de PTH.

• Hipomagnesemia familiar con hipercalciuria y nefrocalcinosis, mutación autosómica recesiva en gen

PCLN: hipercalciuria, hipomagnesemia, hipermagnesuria, fallo renal crónico, poliuria, acidosis tubular

renal, hipocalcemia.

Acidosis tubular renal: es una causa muy común de formación de cálculos de fosfato cálcico. Se debe a un mal

funcionamiento de una de las zonas del riñón llamada túbulo renal y produce acidosis metabólica, hipocalcemia,

orina alcalina (con pH constantemente superior a 5.8), hipocitraturia e hipercalciuria. Puede ser de dos tipos:

o tipo I o distal. Aproximadamente en el 70% de pacientes con esta alteración se produce

nefrocalcinosis o urolitiasis ya que debido a la incapacidad de acidificar la orina se genera orina

alcalina, hipercalciuria e hiperfosfaturia

o tipo II o proximal: al aumentar la pérdida de bicarbonato, los cálculos se generan con mayor

facilidad.

Para el diagnóstico del tipo I o distal se utiliza el test de cloruro amónico (0,1 g por Kg. de peso):

• Si pH de orina < 5.4: excluye la acidosis tubular renal (ATR).

• Si pH de orina > 5.4: determinar en gasometría o en suero la concentración de bicarbonato;

o Si bicarbonato normal: ATR incompleta.

o Si bicarbonato bajo: ATR completa

La ATR puede ser hereditaria o adquirida. En la hereditaria se han descrito 4 variaciones genéticas diferentes:

1. Autosómica dominante: mutación en gen SLC4A1. Se suele dar osteomalacia y nefrocalcinosis.

Se diagnostica en adultos.

2. Autosómica recesiva: mutación en gen ATP6V1B1. Se asocia a pérdida de oído, poco crecimiento

y raquitismo. Se diagnostica en la infancia.

3. Autosómica recesiva: mutación en gen ATP6V0A4. Se asocia a poco crecimiento y raquitismo. Se

diagnostica en la infancia.

4. Autosómica recesiva: déficit de anhidrasa carbónica II. Se asocia a osteoporosis y calcificación

cerebral y no a nefrocalcinosis y generación de cálculos.

Las formas adquiridas de ATR con formación de cálculos se asocian habitualmente a síndrome de Sjögren y al

uso de acetazolamida que inhibe la anhidrasa carbónica.

Hipomagnesemia familiar con hipercalciuria y nefrocalcinosis: es una patología rara que finalmente

desemboca en fallo renal. No tiene tratamiento específico y los pacientes presentan alteraciones oculares. Se da

por un por defecto en la reabsorción de calcio y magnesio en el asa de Henle ascendente por la mutación en el

gen PCLN-1 que codifica la proteína paracellina 1, que interviene en la reabsorción de ambos cationes30.

Existen otras muchas patologías en que se puede producir hipercalciuria bien resortiva (por aumento de

resorción ósea) o bien renal (por incapacidad renal de eliminar el calcio) como son: enfermedad de Addison,


148

sarcoidosis, enfermedad de Paget, hipertiroidismo, intoxicación con vitamina D, síndrome de leche y alcalinos, neoplasias (mieloma múltiple, linfoma, leucemia) etc.

- Hiperuricosuria

Se produce cuando la concentración de ácido úrico en orina es mayor de 800 mg/día en varones y 750 mg/dia en

mujeres, ya sea por mayor ingestión o por aumento en la síntesis de purinas. Parece ser que los cristales de ácido

úrico actúan como núcleo central alrededor del cual se va depositando el calcio, lo que conlleva la formación de

piedras cálcicas. Además, el ácido úrico puede disminuir la actividad de los inhibidores de la cristalización. Cuando

se da la litiasis cálcica por hiperuricosuria el pH de la orina es mayor a 5,5, lo que los diferencia de los de ácido

úrico puro. El tratamiento se realiza con restricción dietética de purinas y con alopurinol.

Etiología de la hiperuricosuria

• Secundaria al exceso de ingesta de purinas: se asocia a hiperuricemia.

• Secundaria a síndromes mieloproliferativos o lisis de tumores.

• Secundaria a defectos enzimáticos (xantino oxidasa)

• Secundaria a uso de uricosúricos (probenecid)

• Secundaria a gota. Suele asociarse a monoartritis recurrente.

• Secundaria a estatus catabólico.

• Hiperuricosuria hipouricemia idiopática.

• Síndrome de Lesch-Nyhan

• Enfermedades con pérdidas de fluidos: enteritis, síndrome de intestino corto, diarrea crónica y otras

enfermedades inflamatorias intestinales, en las que la deshidratación y la pérdida de bicarbonato por

heces, hacen que se reduzca la diuresis,incremente la excreción ácida neta y disminuya el pH de la

orina.

- Hipocitraturia

Consiste en una disminución de los niveles de citrato en orina (excreción urinaria inferior a 350 mg/24h). El citrato

es una sustancia que dificulta la formación de litiasis cálcicas, por lo que si hay un déficit del mismo aumentará el

riego de formación de cálculos. El tratamiento se realiza con aporte de citrato potásico vía oral.

Etiología de hipocitraturia

• ATR.

• Secundaria a una excesiva carga proteica: se produce hiperfosfaturia, pH de orina constantemente

ácido e hipercalciuria.

• Secundaria a un exceso de carga ácida o acidosis metabólica sin anión gap: diarrea crónica, uso de

tiazidas, hipoaldosteronismo (se encuentra el pH de orina constantemente ácido e hipercalciuria).

• Hipocitraturia idiopática.

• Infecciones del tracto urinario frecuentes por consumo bacteriano


149

- Hiperoxaluria

Se define así al exceso de oxalato en orina (excreción urinaria superior a 45 mg/24h). El ácido oxálico es un

metabolito de desecho que se excreta principalmente por orina. Su excreción aumenta con la mayor absorción

entérica o con el aumento de su síntesis endógena. El tratamiento se realiza a través de hidratación y con aporte

oral de calcio.

Etiología de hiperoxaluria

Hiperoxaluria secundaria a la dieta: algunos alimentos como nueces, té, judías blancas, espinacas, col y otras

verduras, pueden provocar unos niveles más altos de oxalato en orina (40-60 mg/24 h).

Hiperoxaluria debida a causas digestivas: se producen en aquellos pacientes con problemas de absorción en el

intestino delgado (enfermedad de Crohn, colitis ulcerosa, enfermedad celiaca, etc.), que por diversos mecanismos

acaban provocando un aumento de la absorción del oxalato a nivel del colon. Esto hace que haya una mayor

excreción urinaria de oxalato (60-80 mg/24 h) asociado a deshidratación, acidosis e hipocitraturia, situaciones que

contribuyen a la litogénesis. El tratamiento para estos pacientes se basará en hidratación y aporte oral de calcio.

Hiperoxaluria primaria: se trata de un exceso de eliminación de oxalato en orina que no es debido a la

coexistencia de ninguna otra enfermedad, sino que por la deficiencia de una enzima hay una masiva producción

de oxalato durante los procesos metabólicos (Oxaluria >= 200 mg/24h). Puede ser Tipo I con mutaciones en el

gen AGXT que codifica la alanita-glioxilato aminotransferasa localizada en hígado o Tipo II (menos frecuente) con

mutaciones en el gen GRHPR que codifica la glioxilato reductasa/ hidroxipiruvato reductasa localizada en hígado.

Las hiperoxalurias primarias (Tipo I y II) son enfermedades genéticas poco frecuentes que producen de forma

temprana nefrolitiasis, nefrocalcinosis e incluso fallo renal. Se debe a desórdenes enzimáticos de transmisión

básicamente autosómica recesiva.

Hiperoxaluria idiopática: oxaluria de 80-100 mg/24 h

5.2.- Urolitiasis no cálcica

5.2.1.- Litiasis de fosfato amónico magnésico o coraliforme

La causa principal de la formación de este tipo de piedras es la existencia de una orina alcalina debido a

infecciones del tracto urinario (ITUs) por bacterias ureasa positivas como Proteus, Klebsiella, Pseudomonas y

Enterococos. La ureasa produce la formación de amonio y bicarbonato como consecuencia de la hidrólisis de la

urea, lo que a su vez provoca un aumento importante del pH urinario. En un pH alcalino, el bicarbonato se

convierte en carbonato y el amonio se une a los iones de fosfato y magnesio, formando los cálculos de estruvita

alrededor de los microorganismos mencionados, los cuales pasan a formar parte del cálculo. Este tipo de cálculos

es más frecuente en individuos con mayor probabilidad de ITUs (mujeres, pacientes con catéteres, derivaciones

urinarias, etc.…) y se da una alta frecuencia de recidivas que se evitan previniendo las ITUs. No debe olvidarse

que los gérmenes no productores de ureasas (como E. Coli) también son litogénicos, aunque en menor grado.

5.2.2.- Litiasis úrica

Es más frecuente en hombres que en mujeres y se da en orinas con pH inferior a 5,5 en las que el ácido úrico se

mantiene no disociado disminuyendo su solubilidad y precipitando. Muchos pacientes no tienen uricosuria.

Constituyen menos del 5% de las urolitiasis. El tratamiento preventivo consiste en alcalinizar la orina con


150

bicarbonato, citrato de potasio e hidratación para aumentar la diuresis a más de 2000 mL/día. A veces se adiciona

restricción dietética de purinas y tratamiento con alopurinol. Las causas más frecuentes de aparición de litiasis

úricas son:

• Dieta con alto contenido en purinas: dietas ricas en proteínas animales o también por la toma de

marisco, levadura y salsa. También se asocia a obesidad.

• Hiperuricemia: se produce cuando los niveles de ácido úrico están elevados en sangre. Aparte de

causas dietéticas, puede deberse a la existencia de otras enfermedades, como la gota, síndromes

mieloproliferativos o anemia hemolítica. Otras enfermedades más raras son algunas enfermedades

metabólicas como el Síndrome de Lesch-Nyhan y el déficit de 6-glucosa-fosfatasa. Además existen

algunos medicamentos que también pueden provocar un aumento de ácido úrico en orina como,

diuréticos tiazídicos, salicilatos y probenecid.

• Escaso volumen urinario: bien por la insuficiente ingesta de líquidos o por una gran pérdida de los

mismos (por sudor, diarreas o enfermedades intestinales malabsortivas).

• pH urinario bajo: cuando el pH de la orina es bajo, la probabilidad de litiasis úrica es mayor. Se

produce con frecuencia en dietas de alto contenido proteico animal y en episodios de diarrea.

5.2.3.- Litiasis de cistina

Son debidas a una enfermedad hereditaria llamada cistinuria que se produce por un defecto congénito autosómico

recesivo en la absorción intestinal y renal tubular de aminoácidos dibásicos incluyendo cistina, ornitina, lisina y

arginina. Esto hace que la cistina no pueda metabolizarse por lo que acaba acumulándose en la orina y

provocando la formación del cálculo. La alcalinización de la orina y el aumento de hidratación previene las

recurrencias. En el estado heterocigoto existen tres patrones de excreción urinaria de estos aminoácidos: El tipo I

no presenta alteración en la excreción de estos aminoácidos; en los tipos II y III la excreción urinaria de cistina y

lisina es moderadamente elevada y no se asocia a la formación de litiasis (32).

5.2.4.- Litiasis de fosfato cálcico

Los cálculos de fofato de calcio puro sugieren una acidificación deficiente de la orina dando lugar a una orina

alcalina. Las causas más comunes son la acidosis tubular renal, la ingestión de alcalinos absorbibles y el

hiperparatiroidismo primario.

5.2.5.- Litiasis menos frecuentes

Suelen producirse por ingestión de medicamentos (litiasis iatrogénicas) y otros productos que bien directamente

los mismos o sus metabolitos poco solubles se eliminan por orina.

5.2.5.1.- Urato ácido de amonio

Aparece aproximadamente en un 0,2% de los casos de litiasis y se asocia a infecciones por gérmenes ureoliticos.

Se trata ingiriendo poca cantidad de agua para prevenir la hipofosfaturia y tratando la infección. Por ello se

previenen reestableciendo el metabolismo del fosfato.


151

5.2.5.2.- Xantina

La xantinuria es un raro trastorno autosómico recesivo producido por el déficit de la enzima xantina oxidasa

involucrada en el paso final del metabolismo de las purinas y la formación de ácido úrico. Por esta deficiencia se

produce un aumento de excreción en orina de xantina e hipoxantina con aumento en la excreción de úrico y

descenso del nivel sérico del mismo. La causa más frecuente de xantinuria es el tratamiento previo con alopurinol

que inhibe la xantina oxidasa generando hipouricemia e hipouricosuria. La hipouricemia también puede darse en el

síndrome de Fanconi y en la enfermedad de Wilson por la reducida reabsorción tubular de ácido úrico. También se

da en el síndrome de Lesh-Nyhan o en síndromes mieloproliferativos tratados con quimioterapia. El tratamiento se

realiza con alcalinización de la orina e hidratación, y descenso de ingesta de purinas

5.2.5.3.- 2,8-Hidroxiadenina

Se da por déficit congénito de la enzima adeninafosforribosiltransferasa por lo que la adenina no se recupera y se

oxida generando este metabolito que es muy insoluble. Se debe hacer diagnóstico temprano para evitar la

insuficiencia renal; en los lactantes aparecen manchas rojizas-marrones en los pañales y en el sedimento se

observan cristales con forma esférica y configuración radial. Son de color marrón-rojizo con forma de cruz de malta

a microscopio de luz polarizada y los cálculos son radiotransparentes. El tratamiento consiste en ingestión elevada

de líquidos, una dieta pobre en purinas y alopurinol que inhibe la xantino oxidasa que oxida la adenina.

5.2.5.4.- Ácido orótico

Se produce en la oroticoaciduria hereditaria.

5.2.5.5.- Triamterene

Diurético ahorrador de potasio que en tratamientos prolongados puede generar cálculos.

5.2.5.6.- Sulfonamidas

La sulfonamidas, ya escasamente usadas tienen baja solubilidad en orina.

5.2.5.7.- Inhibidores de proteasas

Se han descrito casos de cálculos en el 4-20% de pacientes con estos tratamientos, producidos

fundamentalmente por sulfato de indinavir. Son cálculos blandos, de color amarillento y con alta afinidad por la

pared ureteral por lo que con frecuencia obstruye los uréteres. Son radiotransparentes. Se previenen aumentando

la ingesta de líquidos y acidificando la orina

5.2.5.8.- Sílice

Se da por ingestión durante mucho tiempo de antiácidos como trisilato de magnesio. Se previenen alcalinizando la

orina. . El tratamiento es quirúrgico además de suprimir la droga que lo predispone.

5.2.5.9.- Otros medicamentos

Se han descrito muchos casos de litiasis producidas por otros medicamentos y sustancias químicas como

fenozipiridina, niitrofurantoína, ácido oxolínico, etc.…


152

5.2.5.10.- Melamina

La melamina (C3H6N6) es un trímero de cianamida que forma un heterociclo aromático, siendo poco soluble en

agua. Este compuesto ha sido utilizado fraudulentamente para adulterar alimentos para mascotas y para humanos

por su alto contenido en nitrógeno, simulando un mayor contenido proteico del producto pero haciendo a éste

tóxico. Recientemente se han dado cuatro casos en China de niños fallecidos por el consumo de leche

contaminada con melamina, así como un dramático aumento de fallo renal en gatos y perros debido a la

contaminación de melamina con ácido cianúrico en su comida. Se ha postulado que la melamina por si sola no es

tóxica pero que cuando reacciona con ácido cianúrico produce insuficiencia renal terminal debido a la formación

de cálculos insolubles de cianurato de melamina. Sin embargo, esto no está del todo claro ya que recientemente

se ha publicado un caso clínico de una niña de 11 meses que en el orfanato tomaba leche contaminada con

melamina por lo que la llevaron a Urgencias. La función renal, bioquímica y coagulación fue normal, pero se

observó microcitosis aguda. Por ultrasonografía se observó litiasis vesical y el cálculo extraído mecánicamente por

citoscopia se estudió por espectroscopia de IR con transformación de Fourier (FTIR) y microscopía electrónica de

barrido acoplada a rayos X. Comparando los resultados con espectros de patrones de soluciones de melamina,

ácido cianúrico y ácido úrico se observó que en el cálculo solo aparecían cristales de melamina y ácido úrico. El

pH de la orina era menor de 5 por lo que parece que a este pH se forma un cálculo insoluble similar al formado

entre melamina y ácido cianúrico. Sin embargo, a pH mayor a 5,5 no se forman cristales, por lo que para prevenir

la formación del cálculo se puede alcalinizar la orina a pH mayor a 6. (33)

6.- Estudio bioquímico y metafilaxis del paciente litiasico

El 50% de los pacientes con urolitiasis tienen riesgo de recaída de un 14% en el primer año, 35% en 5 años y 52%

en 10 años; en el 75% de los casos se pueden evitar llevando a cabo cambios en el estilo de vida (metafilaxis

general), necesitando el 25% restante un tratamiento médico adicional (metafilaxis específica)34.

Una vez que el paciente ha eliminado el cálculo, se debe llevar a cabo:

1. Análisis del calculo

2. Evaluación básica del paciente

El análisis del cálculo se suele realizar por métodos fisicoquímicos, tales como difracción de rayos X, microscopía

de polarización o espectroscopia con IR, siendo esta última técnica la más utilizada por su coste, facilidad y

rapidez.

La evaluación básica del paciente se basa en:

• Historia médica: Conocer historia familiar de cólicos renales, antecedentes de cólicos en el paciente, factores

medio-ambientales, hábitos dietéticos, patologías asociadas como nefrocalcinosis, hiperparatiroidismo, gota,

enfermedades gastrointestinales o genéticas, uso de fármacos como indinavir.

• Exploración física: Puntos de dolor ureteral, índice de masa corporal (ya que si es elevado se asocia a mayor

incidencia de cálculos de oxalato cálcico y ácido úrico).

• Estudio radiológico: el estudio inicial consiste en una radiografía simple de abdomen y una ecografía urológica.

La radiografía detecta la presencia de cálculos a lo largo de la vía urinara, siempre que sean mayores de 2

mm y contengan calcio, ya que los cálculos de ácido úrico y de cistina son radiotransparentes y no se ven en

la radiografía simple. En la ecografía abdominal se puede valorar una eventual hidronefrosis y el grosor del


153

parénquima renal. En ocasiones también puede ser necesario realizar una pielografía endovenosa ante la

sospecha de nefrocalcinosis (depósitos de cristales de calcio en corteza y médula renal), como posible

complicación de hiperparatiroidismo, oxaluria primaria, acidosis tubular renal, hipercalciuria idiopática,

hipocitraturia o síndromes genéticos (de Dent o de Batter).

• Pruebas de laboratorio: estudio bioquímico en sangre y orina. Se recogerán cuando sea posible dos muestras

de orina de 24 h y tras cada una de ellas una micción aislada, prolongando el ayuno de la noche. La

extracción de sangre también se realizará en ayunas. Para realizar el examen bioquímico deberá esperarse a

que el paciente permanezca asintomático y fuera de la fase aguda del cuadro clínico que motivó el

diagnóstico.

Tanto en sangre como en la orina de 24 h se determinará: creatinina, urea, ácido úrico, iones, calcio total,

fósforo y magnesio. En sangre se determinará la hormona paratiroidea intacta cuando exista hipercalciuria o

hipofosfatemia. En orina se determinará también: diuresis, pH, oxalato, citrato, amonio y sulfato. En la orina de

micción aislada se determinará: sistemático de orina, pH, test de Brand para la detección de la cistinuria y

urocultivo para detectar infecciones bacterianas.

Por último siempre que se pueda se hará un perfil de pH urinario durante 3-4 días, determinando el pH con tira

reactiva, antes del desayuno, antes de la comida y antes de la cena. El perfil de pH nos aportará datos

importantes en cuanto al diagnóstico etiológico de la litiasis.

Tras realizar estas pruebas se puede establecer si el paciente tiene riesgo elevado o no de recurrencias. Los

pacientes con alto riesgo de recurrencias son aquellos que cumplan alguna de las siguientes características:

• Niños y adolescentes.

• Recurrencias anteriores: 3 o más en 3 años.

• Riñón solitario.

• Hiperparatiroidismo.

• Alteraciones gastrointestinales: síndrome de Crohn, síndrome de malabsorción.

• Alteraciones genéticas que inducen cálculos: cistinuria, hiperoxaluria primaria, acidosis tubular renal, déficit de

2,8-dihidroxiadenina, déficit de xantino oxidasa, fibrosis quística.

• Nefrocalcinosis.

• Historia familiar de urolitiasis.

• Litiasis grande bilateral.

• Cálculos de ácido úrico y uratos (gota).

• Cálculos infecciosos o de brushita.

• Residuos de fragmentos de cálculos 3 meses después del tratamiento.

Si el paciente no es de alto riesgo de recurrencias se llevará cabo una metafilaxis general que consiste en:

• Beber de 2,5 a 3 litros de agua o bebidas sin alcohol o gas al día para conseguir una diuresis de 2-2,5

litros/día con un pesos específico mayor de 1010.


154

• Dieta que incluya comidas ricas en fibras y vegetales evitando alimentos ricos en oxalato, purinas y exceso de

vitaminas C y D. Se debe limitar el consumo de sal (4-5g/día), proteínas animales (0,8-1 g/Kg/día) y calcio

(1000-1200 mg).

• Reducir el estrés y realizar ejercicio físico manteniendo un índice de masa corporal entre 18 y 25 Kg/m2.

Si el paciente es de alto riesgo de recurrencias se llevará a cabo una metafilaxis específica, evaluando el perfil

metabólico del paciente de forma más selectiva en función del tipo de cálculo expulsado, dándose una serie de

pautas (dietéticas, fármacos, cambios de estilo de vida, etc.) para evitar posteriores formaciones de cálculos.

Es fundamental realizar una historia médica adecuada; por ejemplo, en los formadores de cálculos de ácido úrico

se debe conocer si existe una dieta excesiva en purinas, sobreproducción endógena (defectos enzimáticos como

de xantino oxidasa), síndromes mieloproliferativos, lisis tumorales, tratamientos (probenecid) o gota. En los

formadores de cálculos de urato amónico se debe consultar defectos de malabsorción o malnutrición. También es

esencial conocer trastornos genéticos como cistinuria, defecto de adenina fosforribosiltransferasa para formadores

de cálculos de 2.8 dihidroxiadenina o defecto de xantina oxidasa para los formadores de cálculos de xantina que

se diagnostican por alta concentración en orina de estos metabolitos.

En el estudio metabólico, los parámetros más importantes a controlar en los diferentes casos de litiasis urinaria

son:

• pH de orina reciente:

o El pH alcalino favorece la precipitación de fosfato cálcico y fosfato amónico magnésico, y nos hará

pensar en una litiasis infectiva o en procesos que cursan con cálculos de fosfato cálcico como la

acidosis tubular distal o el hiperparatiroidismo primario. Por el contrario, el ácido úrico precipita más

fácilmente en las orinas ácidas, por lo que ante un pH < 5,5, se deberá pensar en una alteración del

metabolismo de las purinas. La cistina también precipita mucho más fácilmente en una orina ácida. La

solubilidad del oxalato cálcico no está influenciada de forma importante por el pH urinario.

• Orina de 24 horas

o Calcio. Hipercalciuria: 200-300 mg/día. Si ≥300 mg/día severa. La severa hipercalciuria es promotora

de la cristalización de brushita.

o Fósforo inorgánico. La hiperfosfaturia promueve la cristalización de brushita.

o Oxalato. Hiperoxaluria. Moderada (suele ser idiopática): 80-100 mg/día. Secundaria a malabsorción o

exceso en dieta: 100-200 mg/día. Severa (primaria) > 200 mg/día.

La hiperoxaluria promueve la cristalización de apatitas.

o Ácido úrico: Hiperuricosuria

o Citrato: Hipocitraturia

o Magnesio: Hipomagnesuria

o Sodio: Hipernatruria


155

o Cistina: puede que exista cistinuria y que no aparezca cistina en orina de 24 horas. Si se encuentra un

nivel > 250 mg/24 horas es diagnóstico de esta enfermedad. El análisis rutinario de cistina no es

apropiado para monitorizar el tratamiento.

También es importante observar en el sedimento de orina la cristaluria ya que es un marcador de sobresaturación

de ésta, aunque está presente tanto en condiciones sanas como patológicas. Su estudio tiene interés para

detectar y seguir desórdenes biológicos involucrados en patologías renales. Se debe examinar el sedimento de la

orina de primera hora de la mañana y no más tarde de 2 horas tras su recogida e interpretar de acuerdo con varios

criterios como son:

• Cristales anormales como estruvita, urato amónico, cistina, dihidroxiadenina, xantina o drogas.

• Fase cristalina de especies químicas comunes como oxalatos cálcicos, fosfatos cálcicos y ácido úrico.

• Morfología del cristal. (oxalato cálcico)

• Tamaño. (oxalato cálcico)

• Abundancia (oxalatos cálcicos, fosfatos cálcicos , ácido úrico, cistina)

• Agregación cristalina (oxalato cálcico).

• Frecuencia de cristaluria en orinas de primera hora durante largo tiempo.

Por ejemplo, un nº de cristales de oxalato cálcico mayor a 200/mm3 es altamente sugestivo de hiperoxaluria de

origen absortito o genético. La cristaluria de weddellita indica con más frecuencia una hipercalciuria. El aspecto

dodecaédrico de los cristales es marcador de severa hipercalciuria, mientras que un aumento en el tamaño del

cristal (mayor a 35 micras) indica que existen simultáneamente Hipercalciuria e hiperoxaluria. El cálculo del

volumen del cristal, fundamentalmente si es de oxalato cálcico o de cistina es clínicamente útil para monitorizar a

pacientes con hiperoxaluria y cistinuria respectivamente. La presencia de cristaluria en más del 50% de una serie

de orinas de primera orina de la mañana es un marcador sensible para detectar riesgo de recurrencias en

pacientes con litiasis. Por tanto, el examen de cristales es esencial para detectar y realizar seguimiento de

condiciones patológicas que puedan inducir cálculos renales u otra alteración de la función renal debida a cristales

en orina24.

• Bioquímica de sangre

o Calcio: Hipercalcemia

o Ácido úrico: Hiperuricemia. En caso de formadores de cálculos de ácido úrico suele darse, pero no

tiene por qué.

o Glucosa: Los cálculos de oxalato cálcico son comunes en pacientes con intolerancia a la glucosa y

diabetes tipo 2. También son comunes cálculos de ácido úrico en pacientes con intolerancia a la

glucosa y en diabetes tipo 2.

o PTH y Vitamina D para estudio del metabolismo fosfo- cálcico.

• Gasometría: para ver si ATR

• Cultivo de orina: para cálculos infecciosos. La infección del tracto urinario es una causa muy común de

formación de cálculos de urato amónico.


156

• Otras pruebas opcionales: PTH intacta (si existe hipercalcemia), Test de las tiazidas (para distinguir la

hipercalciuria renal de hiperparatiroidismo normocalcémico), sobrecarga con cloruro amónico (si el pH de la

orina > 5,8 para el diagnóstico de ATR tipo I incompleta), etc.

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159

zxc

1.- Introducción

La orina es una muestra relativamente sencilla de obtener, cuyo análisis nos proporciona información acerca del

estado de salud del paciente, siempre y cuando la recogida de la muestra y su posterior análisis se lleven a cabo

de forma correcta.

Las técnicas para los análisis de orina más frecuentes están basados en métodos ampliamente implantados en los

laboratorios, suficientemente rápidos y sencillos como para dar respuesta a las demandas propias del laboratorio

de urgencias, orientando el diagnóstico bien hacia enfermedades relacionadas con el riñón o el tracto urinario, o

bien hacia enfermedades metabólicas.

2.- Determinaciones urgentes en orina

En general el análisis de orina en el laboratorio de urgencias incluye las siguientes etapas:

• Análisis físico-químico de la orina

• Centrifugación de la orina

• Análisis del sedimento

• Análisis bioquímico del sobrenadante

2.1.- Análisis físico-químico de la orina

Debido a la actual forma de trabajar de los laboratorios, principalmente del laboratorio de urgencias, el análisis

macroscópico de la orina se está perdiendo; sin embargo aspectos físicos como el color, la turbidez y el olor

pueden ser útiles para una orientación diagnóstica rápida.

Sí está ampliamente implantado el análisis de orina mediante el uso de tira reactiva. Mediante esta tira reactiva se

evalúan los principales parámetros químico-físicos de la orina: densidad, pH, bilirrubina, urobilinógeno, nitritos,

cetonas, glucosa, proteínas, hematíes (hemoglobina) y leucocitos.

El método de medida es en todos los casos el de reacción química con producción de compuesto coloreado. La

medida de la intensidad de color generado indica de manera semicuantitativa la cantidad de analito presente en la

muestra. Esta medida puede hacerse de manera manual por comparación con el código de colores que, generalmente, aparece en el producto suministrado por el fabricante; si bien los métodos de medida

automatizados están muy implantados en los laboratorios de urgencias, permitiendo medidas más exactas y

menos subjetivas.

Determinaciones Urgentes en Orina. Tóxicos en Orina. Implicaciones Legales.

Tema 7

Beatriz Del Río Merchán, Silvia García Segovia, Oscar Herráez Carrera, María del Monte Jarabo Bueno, Miriam Sagredo Del Río.

Tema 7. Determinaciones Urgentes en Orina. Tóxicos en Orina. Implicaciones Legales

160

Densidad/Osmolalidad

Los valores normales de densidad específica en orina son de 1,003-1.030. Una densidad especifica disminuida

indica una incapacidad de concentración renal de la orina, lo que ocurre en la diabetes insípida, glomerulonefritis y

pielonefritis. La densidad urinaria se encuentra aumentada en diabetes mellitus, insuficiencia adrenal, insuficiencia

cardiaca, hepatopatías, diarreas y vómitos1

La densidad es, junto con la osmolalidad, un parámetro de medida de concentración urinaria de solutos. La

diferencia entre ambas estriba en que la densidad depende del número y de la masa de las partículas en

disolución, mientras que la osmolalidad únicamente depende del número de estas.

La osmolalidad en orina (al igual que en suero) puede determinarse mediante la medida de la alteración de las

propiedades coligativas de la muestra, utilizándose generalmente el descenso del punto de congelación. Los

valores normales de osmolalidad urinaria oscilan entre los 500-850 mosm/kg agua.

Atendiendo a los solutos que en orina representan el mayor número de partículas disueltas, puede hallarse una

osmolalidad calculada aplicando la siguiente fórmula:

En la osmolalidad calculada no se tienen en cuenta otras partículas que también se encuentran en disolución en la

orina, por lo que su valor será siempre inferior a la osmolalidad medida. Es útil la medida de la diferencia entre

ambas osmolalidades, ya que permite la evaluación de la concentración de esos otros solutos disueltos.

Se define así el Gap osmolar urinario como la diferencia entre la osmolalidad medida y la osmolalidad calculada,

cuyos valores de referencia se encuentran entre 10 y 14.

La medida de la osmolaridad es sumamente útil en estudios de concentración y dilución máximas de la orina. En

dichos estudios también es necesaria la medida de la osmolalidad plasmática de forma que se considera una

capacidad de concentración normal cuando:

>3

La densidad y osmolalidad en orina se encuentran elevadas en patologías como la diabetes mellitus, insuficiencia

adrenal, insuficiencia cardiaca, hepatopatías y en caso de pérdida de líquidos por vómitos o diarreas. Se

encuentran aumentadas en la diabetes insípida, pielonefritis y tubulopatías2.

PH de la orina

El rango normal de valores del pH urinario se encuentra entre 4,6 y 8,0. El riñón, junto con el sistema respiratorio

son los reguladores del pH sanguíneo. Como resultado de esta regulación, mediante la interacción de los dos

sistemas, renal y respiratorio, en la orina se excreta una determinada cantidad de ácidos y bases responsables del

pH final de la orina.

Los valores suelen ser más bajos después del ayuno nocturno y más altos después de las comidas.

El pH urinario es inferior a 4,6 en las acidosis (excepto en la acidosis tubular renal), en procesos diarreicos y en

dietas con un contenido elevado en proteínas cárnicas.

El pH es superior a 8,0 en las alcalosis y en la acidosis tubular renal. También se encuentran orinas alcalinas en

infecciones urinarias productoras de ureasa (proteus mirabilis) y en dietas vegetarianas estrictas.


161

Para alcalinizar la orina y reducir el riesgo de litiasis en los pacientes con cistinuria o hiperuricemia, se administra

bicarbonato y citrato sódico. En estos pacientes, la medida del pH sirve para ver el cumplimiento del tratamiento y

ajustar la dosis.

Glucosuria

En condiciones normales la glucosa no es excretada por la orina, ya que toda la glucosa filtrada en el glomérulo es

reabsorbida por los túbulos. Sin embargo, cuando la concentración sérica de glucosa es tal que la carga de

filtración supera la tasa de reabsorción tubular, se detecta glucosa en la orina. Esto ocurre cuando la glucosa

sérica excede los 180 mg/dL.

Las tiras reactivas, basadas en la glucosa oxidasa permiten la detección de glucosa en orina cuando su

concentración supera los 100 mg/dL.

La principal causa de glucosuria es la diabetes mellitus. La determinación de glucosa en orina en estos pacientes

es útil en aquellos insulino-dependientes en los cuales no es necesario el reajuste de la dosis de insulina. Sin

embargo no es una prueba útil en el diagnóstico ni en el seguimiento de estos pacientes debido a la gran

variabilidad que existe en el umbral renal de la glucosa en los diabéticos.

Así pues, la presencia de glucosuria ha de llevar siempre a determinar los niveles de glucosa en sangre.

La glucosuria también es frecuente en otras patologías endocrinas como la acromegalia, el síndrome de Cushing y

el hipertiroidismo. También es frecuente en enfermedades pancreáticas (fibrosis quística, hemocromatosis,

pancreatitis crónica y carcinoma pancreático), en enfermedades con alteraciones del sistema nervioso central

(tumores, hemorragias, enfermedad hipotalámica, asfixia), y en alteraciones metabólicas graves.

Algunos fármacos están relacionados también con la presencia de glucosa en orina: corticoides, ACTH, tiazidas y

anticonceptivos orales.

El aumento del índice de filtración glomerular que se produce durante el embarazo puede provocar que no toda la

glucosa filtrada sea reabsorbida por los túbulos, apareciendo glucosa en orina incluso a niveles normales de

glucosa en sangre.

Cetonas en orina

La cetonuria es secundaria al incremento de los niveles sanguíneos de los cuerpos cetónicos: ácido acetoacético,

acetona y 3- hidroxibutirato, y este incremento se produce tras el aumento del metabolismo de los lípidos.

Los cuerpos cetónicos se filtran libremente en el glomérulo renal. La acetona es excretada en gran parte por el

pulmón, por lo cual la orina contiene principalmente 3-hidroxibutirato (78 %) y acetoacetato (20 %).

La diabetes es la enfermedad más importante en la que aparece cetonuria. Con el déficit de insulina se produce

una degradación continuada de las grasas, con elevación de los ácidos grasos libres circulantes e hiperproducción

de cuerpos cetónicos. Esto da lugar a una acidosis metabólica que puede ser letal si no se trata.

También aparecen niveles elevados de cuerpos cetónicos en situaciones de inanición como ayuno prolongado,

dietas extremas, anorexia, procesos digestivos que cursan con vómitos, hiperemesis gravídica, enfermedades

febriles. Ocurre de forma muy rápida en niños en ayunas debido a sus limitados depósitos de glucógeno.

La determinación se basa en la propiedad del nitroprusiato de formar un color púrpura con la acetona y el ácido

acetoacético, en presencia de un álcali. No detecta el 3-hidroxibutirato.


162

Proteinuria

La simple presencia de proteínas en orina no es indicativo del desarrollo de estados patológicos, ya que en

función de la carga eléctrica y de su tamaño algunas proteínas pueden atravesar en condiciones normales el filtro

glomerular y aparecer en orina. Las proteínas de bajo peso molecular como las cadenas ligeras, inulina y la

albúmina atraviesan esta membrana, pero son posteriormente reabsorbidas en el túbulo proximal.

Otras proteínas no atraviesan el glomérulo, sino que son producidas por las células del epitelio tubular,

apareciendo igualmente en la orina. Sin embargo, un aumento de la concentración normal de proteínas en orina sí

que puede ser indicativo de alguna patología. En la orina se excretan entre 100 y 150 mg/dL de proteínas en

condiciones normales, cuyo origen comprende aquellas filtradas en el glomérulo y otras proteínas excretadas por

las células tubulares tanto proximales como distales (IgA, enzimas y Tamm-Horsfall entre otras).

La tasa de reabsorción tubular de proteínas es baja, por lo que una pequeña alteración en la membrana de

filtración glomerular provoca un aumento de proteínas en la orina. La proteinuria es, por tanto, un indicador de

patología renal bastante sensible, si bien se prefiere la orina de 24 horas para su estimación.

Es de interés clínico la clasificación de la proteinuria en dos grupos: proteinuria glomerular y proteinuria tubular, si

bien dicha clasificación requiere de determinaciones que generalmente escapan al alcance del laboratorio de

urgencias.

Bilirrubina

La bilirrubina directa en condiciones normales se excreta al duodeno en la bilis, y no aparece en la orina sino a

concentraciones muy bajas. Sin embargo, debido a que puede atravesar la membrana glomerular, en patologías

que provocan el aumento sérico de la bilirrubina directa, ésta es excretada en la orina. Las patologías asociadas a

la bilirrubinuria son aquellas relacionadas con la obstrucción del flujo de bilis al duodeno (litiasis, neoplasia, etc.) o

enfermedades hepatocelulares que tienen como consecuencia la incapacidad de excreción de la bilirrubina

conjugada a la bilis (cirrosis avanzada o hepatitis agudas).

Urobilinógeno

El urobilinógeno es producido por las bacterias del tracto intestinal tras la degradación de la bilirrubina. Una

pequeña parte es reabsorbido por la mucosa entérica y mediante la circulación portal llega al hígado, que vuelve a

eliminarlo mediante la bilis. En patologías que produzcan una aumento de la bilirrubina o que impidan la

eliminación hepática del urobilinógeno, éste será detectado en la orina.

Se observa un aumento de urobilinógeno y es posible la detección en orina en la anemia hemolítica, anemia

perniciosa y malaria. También en hepatitis infecciosa, hepatitis tóxica, cirrosis portal, fallo cardiaco congestivo y

mononucleosis.

Las determinaciones de urobilinógeno son útiles para detectar y diferenciar las enfermedades hepáticas y las

enfermedades hemolíticas de las obstrucciones biliares.

El urobilinógeno urinario disminuye o no está presente cuando no se excretan cantidades normales de bilirrubina

al tracto intestinal. Esto indica obstrucción de los conductos biliares como puede ocurrir en colelitiasis,

enfermedades inflamatorias graves o neoplasias. Con antibióticos, la supresión de la flora intestinal normal puede

impedir la formación de urobilinógeno.


163

La determinación se basa en que una sal de diazonio estable reacciona con el urobilinógeno en el medio ácido del

papel reactivo formando un colorante azoico rojo. El límite superior en orina normal es 1 mg/dl.

Hemoglobina y mioglobina

En las tiras reactivas se realiza la determinación de hemoglobina basándose en la actividad peroxidasa del grupo

hemo. Este grupo hemo está presente en la hemoglobina que puede ser originada en la circulación sanguínea por

destrucción de los hematíes, pero también de la lisis de los eritrocitos intactos presentes en la orina, que se lisan

en la tira. También puede provenir de otras proteínas como la mioglobina, que contienen el grupo hemo en su

estructura.

Por lo tanto la determinación del grupo hemo en las tiras reactivas será positiva en casos de hematuria,

hemoglobinuria y mioglobinuria. Para la diferenciación de estas tres causas posibles son necesarias otras

determinaciones, entre las cuales destaca el análisis del sedimento urinario.

La hematuria es la principal causa de la positividad de la tira para el grupo hemo. Aparece en afecciones renales,

afecciones del tracto genitourinario, infecciones, cálculos urinarios, glomerulonefritis, pielonefritis, traumatismos y

otras.

La hemoglobinuria es infrecuente. Está producida principalmente por la hemólisis intravascular (ya que la

hemólisis renal o la urinaria son sumamente infrecuentes). Aparecen niveles elevados en las anemias y

talasemias. En estos casos la tira reactiva será positiva para el grupo hemo, pero no se apreciarán hematíes en el

sedimento.

La mioglobinuria es rara, y tiene origen en la destrucción aguda de las células musculares (rabdomiolisis). La gran

cantidad de mioglobina liberada es rápidamente filtrada de la sangre en forma de un pigmento parduzco, tóxico

para el riñón, que a su paso por el glomérulo puede producir lesión renal. En este caso tampoco se aprecian

hematíes en el sedimento, siendo la diferenciación entre mioglobinuria y hematuria difícil mediante el simple

análisis de orina.

Nitritos

La prueba para detectar nitritos es un método rápido e indirecto para el diagnóstico temprano de bacteriuria

significativa y asintomática. Los microorganismos comunes que causan infección como E.coli, Enterobacter,

Citrobacter, Klebsiella y Proteus contienen enzimas que reducen el nitrato de la orina a nitrito. Para que esto ocurra, la orina debe permanecer en la vejiga durante un mínimo de 4 horas. Por lo tanto, la primera orina de la

mañana es la muestra de elección.

La prueba debe hacerse inmediatamente después de ser emitida la orina, porque si se deja la muestra a

temperatura ambiente durante varias horas pueden desarrollarse microorganismos contaminantes que producen

nitritos.

Un resultado negativo nunca puede interpretarse como ausencia de infección por varias razones:

• Pueden existir patógenos que no formen nitritos.

• La orina no ha estado suficiente tiempo en la vejiga.

• Casos en que la orina no contiene nitrato.

• El nitrito formado se puede transformar en nitrógeno.


164

• Esta prueba no puede reemplazar a otros estudios bacteriológicos.

La prueba se basa en que en el medio ácido de la tira reactiva el nitrito reacciona con el ácido p-arsanilico

formando un compuesto de diazonio. Este compuesto se une a la 1,2,3,4-tetrahidrobenzoquinolina-3-ol

produciendo un color rosado.

Leucocitos

La presencia de leucocitos en la orina se determina mediante la tira reactiva utilizando la actividad esterasa

leucocitaria presente en los neutrófilos, por lo que es capaz de detectar incluso leucocitos lisados.

Esta prueba se complementa con el posterior examen del sedimento urinario, y fuera del laboratorio de urgencias

propiamente dicho con el cultivo de la orina y la tinción de Gram, para el diagnostico de infección urinaria.

2.2.- Análisis del sedimento

En la actualidad existen analizadores que permiten el estudio del sedimento de forma automatizada, con lo que se

disminuye en parte la subjetividad y la necesidad de un observador experimentado que realice el estudio del

sedimento a todas las orinas que lo precisen. Estos analizadores no son capaces de identificar todos los

elementos que pueden estar presentes en el sedimento y algunos de ellos precisan del análisis microscópico.

Sin embargo, en líneas generales, en los laboratorios de urgencias el análisis del sedimento se realiza mediante

microscopía.

Para realizar el estudio del sedimento urinario la orina se centrifuga a 1500 rpm durante 5 minutos (si bien existen

discrepancias entre los diversos autores). El sobrenadante se desecha (o bien se retira para la realización de

otros estudios bioquímicos), y el sedimento se resuspende en 1mL del sobrenadante. Una gota de la suspensión

se coloca en un porta y se deposita el cubreobjetos.

La observación se realiza generalmente con el objetivo de 40x, si bien es aconsejable observar también con el de

10x con el fin de identificar elementos que se encuentren en pocos campos. Se deben observar unos 10-15

campos3.

En el sedimento se pueden observar:

• Elementos celulares: hematíes, leucocitos, células epiteliales

• Cilindros, precipitados mucosos.

• Cristales

• Bacterias, levaduras, hongos, parásitos

• Espermatozoides

• Glóbulos de grasa

• Artefactos y materias extrañas

Hematíes

En condiciones normales no se encuentran hematíes en la orina, si bien la presencia de uno o dos por campo de

40X no se considera patológica.


165

Los hematíes en la orina pueden presentar diferentes formas en función de la densidad de la misma, de manera

que pueden adoptar formas crenadas, dentadas, o fantasmas.

La hematuria tiene lugar con: pielonefritis, tuberculosis genitourinaria, cistitis, prostatitis, cálculos renales, tumores

renales, traumatismo renal y enfermedades hemorrágicas como la hemofilia.

Leucocitos

Los leucocitos que se encuentran en la orina son principalmente neutrófilos. Se considera normal la presencia de

hasta 2 leucocitos por campo.

La presencia de leucocitos en la orina es indicativa de procesos inflamatorios, especialmente de infección aguda

(pielonefritis, cistitis o uretritis), en cuyo caso es frecuente encontrar también en la orina al agente patógeno. Sin

embargo también es frecuente en otras patologías no infecciosas como la glomerulonefritis aguda y la nefritis

lúpica4.

Células epiteliales

Pueden provenir de cualquier parte del tracto urinario o de la vagina. Se encuentran algunas como consecuencia

del desprendimiento normal de células viejas. Un incremento marcado indica inflamación de la porción del tracto

urinario de donde proceden.

Las células epiteliales pueden proceder el epitelio tubular (riñón, uréter), del epitelio de transición (vejiga) o del

epitelio escamoso (vejiga, uretra).

Cilindros

Se forman en la luz de los túbulos del riñón por precipitación o gelificación de la mucoproteína de Tamm.Horsfall,

por agrupamiento de células o de otros materiales dentro de una matriz proteica.

Los factores que intervienen en la formación de los cilindros son: éstasis urinaria, aumento de la acidez, elevada

concentración de solutos y presencia de constituyentes anormales iónicos o proteicos. El ancho del cilindro indica

el diámetro del túbulo responsable de su formación.

Tienen siempre origen renal y constituyen importantes indicadores de enfermedad renal intrínseca. Se clasifican

sobre la base de su aspecto y sus componentes celulares:

- Cilindros hialinos: están formados por proteína de Tamm-Horsfall gelificada. Son incoloros, homogéneos y

transparentes. Se observan hasta en la enfermedad renal más leve y no se asocian a ninguna enfermedad en

particular. También aumentan después de ejercicio físico y en los casos de deshidratación5.

- Cilindros eritrocitarios: significan hematuria de origen renal. Por lo general son diagnósticos de enfermedad

glomerular; se encuentran en glomerulonefritis aguda, nefritis lúpica, síndrome de Goodpasture, endocarditis

bacteriana subaguda, traumatismo renal, infarto renal, pielonefritis grave.

Si se produce degeneración de los eritrocitos pasa a ser un cilindro granuloso de color castaño-rojizo (cilindro

hemático).

- Cilindros leucocitarios: se observan en la infección renal y en procesos inflamatorios de causa no infecciosa.

Aparecen en la pielonefritis aguda, nefritis intersticial, nefritis lúpica y en la enfermedad glomerular.

- Cilindros granulosos: pueden formarse por la degeneración de cilindros celulares, o bien por la agregación

directa de proteínas séricas en una matriz de mucoproteína de Tamm-Horsfall. Inicialmente, los gránulos son de


166

gran tamaño y su aspecto es tosco, pero si la orina permanece en reposo durante un tiempo se destruyen y se

forman gránulos de aspecto más delicado. Casi siempre implican enfermedad renal significativa.

- Cilindros de células epiteliales: se forman como consecuencia del éstasis urinario y de descamación de células

del epitelio tubular. Pueden aparecer después de la exposición a agentes o virus nefrotóxicos que provocan

degeneración y necrosis tubular. También en enfermedad renal crónica grave y en rechazo de aloinjerto de riñón.

- Cilindros céreos: están compuestos de un material amarillento homogéneo. Son relativamente grandes, con

índice de refracción elevado. Con frecuencia aparecen como cilindros anchos y cortos de extremos romos y a

menudo sus bordes son cortados. Se observan en pacientes con insuficiencia renal crónica grave, hipertensión

maligna, amiloidosis renal y nefropatía diabética.

- Cilindros grasos: son aquellos que incorporan gotitas de grasa o bien cuerpos grasos ovales. Tienen gran poder

de refracción. Se ven cuando existe degeneración grasa del epitelio tubular, síndrome nefrótico,

glomeruloesclerosis diabética, nefrosis lipoidea, glomerulonefritis crónica.

Filamentos de moco

Son estructuras de forma acintada, largas y delgadas. Pueden ser muy abundantes en caso de inflamación o

irritación del tracto urinario.

Cristales

Por lo general no se encuentran en orinas recién emitidas pero aparecen al reposar durante algún tiempo. En

algunos casos la precipitación tiene lugar en el riñón o en el tracto urinario y puede dar lugar a la formación de

cálculos urinarios.

La mayoría tiene escasa significación clínica, excepto en los casos de trastornos metabólicos, de formación de

cálculos y en aquellos en que sea necesario regular la medicación. Entre los cristales de mayor importancia se

encuentran la cistina, tirosina, leucina, colesterol y sulfamidas. Los cristales se distinguen por su aspecto y si fuera

necesario por sus características de solubilidad6.

La formación de cristales depende del pH, por esto es útil conocer el pH al hacer el examen microscópico.

Elementos patógenos

Las bacterias se pueden deber a infección urinaria o a contaminación de la muestra. La presencia de gran número

de leucocitos sugiere infección. Los bacilos son más fáciles de reconocer que los cocos, ya que estos se pueden

confundir con cristales amorfos.

Las levaduras son de forma ovoide, incoloras y con frecuencia muestran gemación. A veces pueden confundirse

con glóbulos rojos, pero a diferencia de estos no se rompen con ácido. Es posible encontrarlas en infecciones

urinarias sobre todo en pacientes diabéticos. También puede ser contaminación cutánea o vaginal. La más

frecuente es Candida albicans.

Entre los parásitos la detección de Trichomonas vaginalis es la más frecuente. Es un organismo unicelular con un

flagelo anterior y una membrana ondulante. Se reconoce por su movilidad.

Espermatozoides

Puede encontrarse en la orina masculina después de convulsiones epilépticas, enfermedades de los órganos

genitales y en la espermatorrea. También en la orina de ambos sexos después del coito.


167

Gotas de grasa

Pueden aparecer como consecuencia de degeneración grasa de los túbulos. Esto se observa en síndrome

nefrótico, diabetes mellitus, eclampsia, intoxicación renal, nefrosis lipoidea, embolia grasa.

2.3.- Análisis bioquímico del sobrenadante

Podemos tener en cuenta abundantes parámetros bioquímicos urinarios que se pueden realizar en un laboratorio

de Urgencias, y realmente cada laboratorio establece aquellas determinaciones que considera adecuadas.

Pocos de ellos son realmente urgentes o útiles para orientar criterios diagnósticos en la puerta de urgencias de un

hospital.

Seguidamente detallamos aquellas determinaciones bioquímicas en orina a realizar en un laboratorio de

urgencias:

Sodio en orina

La determinación de este ión en orina reciente es útil para realizar un diagnóstico diferencial en una sospecha de

insuficiencia renal aguda como se recoge en la Tabla 1.

Las causas de la insuficiencia renal aguda (IRA) se clasifican en prerrenal o funcional, renal o parenquimatosa y

posrenal u obstructiva. Dentro de las causas renales podemos encontrar lesiones glomerulares, túbulo

intersticiales, de grandes vasos y la necrosis tubular aguda. Especialmente útil son los niveles de excección de

sodio para diferenciar entre IRA prerrenal e IRA parenquimatosa.

IRA prerrenal IRA renal IRA posrenal

Sodio (mEq/l) <20 >20 Variable

Tabla 1.- Diagnóstico diferencial en sospecha de Insuficiencia Renal Aguda.

Está descrito un índice de capacidad renal para conservar sodio, el cual representa el porcentaje de sodio filtrado

que alcanza la orina.

Excrección fraccional (sodio urinario/sodio plasmático) de sodio (FENa ) = 100 x --------------------------------------------------------------- (creatinina urinaria/creatinina plasmática)

Este índice, FENa, es útil sobretodo en los pacientes oligúricos para diferenciar la azoemia prerrenal de una

necrosis tubular aguda. Sin embargo, no es útil para descartar una obstrucción en casos de insuficiencia renal

aguda. En IRA de origen prerrenal, el índice será <1 y en casos de de IRA renal de origen glomerular será >1. Si

se trata de una necrosis tubular aguda, el índice será >2.

No es necesario recoger orina de 12 o 24 horas, ya que en la insuficiencia renal aguda el sodio o la osmolalidad

urinaria no van a variar de una hora a otra. Es suficiente con una muestra al azar.


168

Amilasuria

La determinación de amilasa en orina es otro de los parámetros urinarios más utilizados en el laboratorio de

urgencias.

Su aumento refleja los cambios séricos con un intervalo de tiempo de 6-10 horas, aunque los valores urinarios a

veces están más elevados que en suero. Es útil en el caso de sospecha de pancreatitis aguda, aunque existan

parámetros séricos más útiles para el diagnóstico, como la amilasa y la lipasa séricas. Además puede utilizarse en

casos de hiperlipidemia, en los que la amilasemia es normal, pero la amilasuria está elevada.

Sin embargo se trata de un parámetro muy poco específico, ya que puede aumentar en casos de quemaduras

graves, cetoacidosis diabética, insuficiencia renal crónica, mieloma múltiple y perforación duodenal aguda.

Por lo tanto, en muchas revisiones, ya no se incluye medir la amilasuria para diagnóstico de pancreatitis. Acaso

podría ser útil en el seguimiento de la enfermedad, y por supuesto, no como solicitud urgente.

2.4.- Gonadotropina coriónica humana

Durante el embarazo las células trofoblásticas, y posteriormente la placenta, segregan esta hormona, utilizada

ampliamente como prueba de embarazo por su alta sensibilidad y precocidad. Puede ser detectada en la orina de

mujeres embarazadas en pocos días posteriores a la primera falta de la menstruación.

Esta hormona está formada por dos cadenas polipeptídicas, denominadas α y β, las cuales necesitan estar unidas

para que la hormona presente actividad. De las dos subunidades, la α es idéntica a la que forma otras hormonas

(FSH, LH, TSH), por lo que generalmente para la detección de la gonadotropina coriónica humana (HGC) se utiliza

la cuantificación de la subunidad β.

Tanto las subunidades como la hormona completa pueden ser eliminadas por vía renal, por lo que aparecen en la

orina.

En el laboratorio de urgencias la determinación de la β-HCG en orina se realiza principalmente como ensayo

cualitativo (test de embarazo). Este ensayo está indicado ante cualquier sospecha de posibilidad de embarazo

(ausencia del periodo menstrual, galactorrea, sangrado vaginal anormal) y también ante la prescripción de algunos

medicamentos (anticonceptivos orales, algunos antibióticos) y tratamientos (quimioterapia, radioterapia) o estudios

radiológicos7.

2.5.- Detección de antígenos urinarios en neumonías adquiridas

La neumonía es un proceso importante dentro del campo asistencial, ya que sigue siendo una de las principales

causas de consulta tanto en hospitales como en centros de Salud. Dentro de su etiología, el neumococo sigue

siendo el principal agente responsable; la legionella lo es bastante menos (1-5 % de los casos), aún cuando el

hecho de aparecer en forma de brotes y la elevada alarma social que representa hacen que sea necesaria la

realización de un diagnóstico adecuado. En cualquiera de los casos, el principal problema de las neumonías sigue

siendo el alto porcentaje de casos en que no es posible un diagnóstico etiológico adecuado.

Dentro del diagnóstico general de las neumonías, podemos destacar dos tipos de métodos: clásicos (tinciones,

hemocultivos, cultivos, otros métodos directos como inmunofluorescencia o incluso de tipo serológico) y modernos

(técnicas de biología molecular y la determinación de antígenos, que puede ser a partir del producto patológico o

de la orina).


169

Evidentemente este último tipo de métodos tiene algunas ventajas, como ser más rápidos, no necesitar técnicas

invasivas (sobre todo si se utiliza orina), permitir un tratamiento casi inmediato y, en general, tiene buenas

sensibilidad y especificidad.

En este capítulo vamos a estudiar la utilidad clínica de la detección de antígenos urinarios en el diagnóstico de las

neumonías, concretamente la detección de Legionella y Pneumococo.

Detección de antígeno urinario de Legionella

Se estima que Legionella pneumophila puede ser causante del 80-90% de las infecciones por Legionella, de las

cuales el serogrupo tipo 1 es el responsable en el 80% de los casos. En 1979, Berdal demostró la presencia de un

antígeno soluble en orina de pacientes con L. Pneumophila cuya detección ha supuesto un avance importante en

el diagnóstico de esta infección.

La utilización de test comerciales para detección de antígenos urinarios ha facilitado el diagnóstico de la

Enfermedad del Legionario diminuyendo la mortalidad gracias a un diagnóstico más precoz8.

Aunque la mayor parte de antígenos aparecen en la orina, un antígeno puede ser excluido de su paso a través de

las paredes de los capilares glomerulares por su peso molecular o por su carga, y por tanto no estar presentes en

la orina. La antigenuria aparece dentro de los tres primeros días desde el comienzo de los síntomas y se piensa

que se mantiene desde 15 hasta 60 días después de su aparición, incluso hasta un año en el 19% de los casos.

Por tanto, la persistencia de antígenos en orina es muy variable, y esto es importante puesto que una excreción

prolongada de antígeno en orina podría dar falsos positivos en el diagnóstico de una infección aguda. Según

algunos autores el tratamiento antibiótico afecta poco para la detección del antígeno.

La detección del antígeno urinario por EIA (enzimoinmunoensayo) es un método rápido, sensible y específico9,10.

Se piensa que el antígeno detectado por los enzimoinmunoensayos es un lipopolisacárido (LPS). Basándose en

estos hallazgos se ha desarrollado un kit comercial de EIA para la detección de los antígenos lipopolisacáridos de

todos los serogrupos de L. pneumophila, con un relativamente amplio espectro de reactividad cruzada con otras

especies de Legionella.

Sin embargo el EIA ha sido desplazado por la detección de antígeno urinario mediante inmunocromatografía(ICT:

(Binax-now legionella urinary antigen test ). Es un método menos complejo y requiere menos equipación que la

EIA, por lo que su expansión ha sido mayor en los laboratorios11.

La sensibilidad oscila entre el 70%- 90% y la especificidad es mayor del 95% según diversos autores.

Para la detección del antígeno es necesario recoger una muestra de orina de 10 mL en un recipiente estéril.

La muestra se puede conservar 24 horas a Tª ambiente o en nevera (2º C- 8C) durante 14 días. Si es necesario

transportar la orina, se realiza en envases herméticos a 2º C- 8ºC o congelada.

Si el resultado de la prueba es Positivo, sugiere infección reciente o en curso por L. pneumophilla serogrupo1. Si

es negativo, no es posible descartar otras infecciones por Legionella producidas por otros serotipos diferentes al

serogrupo 1. También puede ser negativo por estar en un estadio demasiado precoz, o que el antígeno esté por

debajo del umbral de detección.

En conclusión, la detección de antígeno de Legionella en orina es un método rápido y sensible para el diagnóstico

de neumonía. Sin embargo, los hallazgos clínicos, junto con los cultivos de esputo y serología, nos darán un


170

diagnóstico preciso. El cultivo de esputo debe realizarse siempre que sea posible y es necesario para diagnosticar

los procesos producidos por otros serogrupos de Legionella.

Detección de antígeno urinario de Pneumococo

El Streptococcus pneumoniae sigue siendo la causa más común de neumonía adquirida en comunidad12, NAC. En

el diagnóstico de infección por pneumococo, los hemocultivos son positivos en uno de cada cuatro casos, y el

tratamiento antibiótico antes del diagnóstico reduce el número de hemocultivos positivos.

En cuanto a las técnicas más empleadas para la detección de antígeno hay diversas:

1. Contrainmunoelectroforesis (CIE), bastante precisa pero muy engorrosa.

2. Coaglutinación (la sensibilidad y la especificidad son bajas, sobre todo en orina, y no distingue una colonización

de una infección en el esputo).

3. Aglutinación con partículas de látex (LA), que ha sido una de las más utilizadas, aunque actualmente no se

utiliza.

4. Radioinmunoensayo (RIA)

5. Inmunofluorescencia directa (FDA)

6. Enzimoinmunoensayo (EIA)

7. Inmunocromatografía (ICT)

Para aumentar el diagnóstico, se incluyó un test de inmunocromatografía, para detectar el polisacárido C en

orina13-15, común a 90 serotipos diferentes de neumococo.

Este sistema comercial, llamado Binax-now, es una inmunocromatografía de membrana ( ICT ), un test rápido,

sensible y específico para el diagnóstico de neumonía neumocócica en adultos, capaz de detectar el mencionado

antígeno del neumococo, que es soluble en orina. La eliminación urinaria de estos antígenos ocurre desde el inicio

de los síntomas, por lo que su detección permite un diagnóstico precoz. La muestra adecuada es una pequeña

cantidad de orina (20-25 ml) obtenida en el momento en que se desee hacer el diagnóstico. Se puede concentrar

la orina (unas 25 veces) antes de realizar el test, y desactivar antígenos termosensibles, que puedan causar falsos

positivos, cuando sea necesario (en caso de baja concentración de antígeno).

Básicamente consiste en un inmunoensayo cromatográfico sobre una membrana de nitrocelulosa que presenta un

anticuerpo anti-S. pneumoniae de conejo. Es una técnica sencilla, rápida y permite detectar el mencionado

antígeno desde el primer día de la infección por S. pneumoniae hasta unos 15 días después.

La excreción del antígeno puede continuar tras recibir tratamiento antibiótico específico. Se puede detectar

antígeno en orina hasta 49 días tras el diagnóstico16. Además en pacientes con tratamiento antibiótico, pueden

presentar cultivos negativos, mientras que la detección de antígeno urinario se mantiene positivo17.

La muestra se puede conservar 24 horas a Tª ambiente o en nevera (2º-8º) durante 14 días.

La sensibilidad del test es aproximadamente del 80% y la especificidad del 95%.

Cuando el paciente haya sido vacunado de neumococo, la antigenuria puede aparecer positiva en las 48 horas

siguientes, por lo que se recomienda no realizarla en los 5 días posteriores.


171

Es un test menos útil en niños por la alta tasa de falsos positivos, debido a la colonización nasofaríngea e

infecciones frecuentes por Streptococcus pneumoniae.

Además de la detección de los antígenos ya descritos, se puede proceder a la detección de antígenos de

microorganismos atípicos, al igual que el cultivo, pero es una técnica que está al alcance de muy pocos

laboratorios.

Además, estos gérmenes, fundamentalmente Mycoplasma pneumoniae y Chlamydia pneumoniae, pueden

producir infecciones de vías altas sin afectación del parénquima pulmonar, y por tanto sin neumonía, y en

consecuencia darnos otros falsos positivos.

Existen tests comerciales para la detección de estos antígenos virales pero son menos sensibles, por lo que no se

ha extendido su utilización en los laboratorios de manera rutinaria.

3. - Tóxicos en orina

La drogadicción es un problema social y económico creciente tanto en países desarrollados como

subdesarrollados que está alcanzando niveles de epidemia a nivel global. Supone un gran número de pacientes

que ingresan en las unidades de urgencias y de cuidados intensivos, cuya mortalidad sigue siendo significativa y

que ocasionan un importante gasto sociosanitario. Las muertes atribuidas al consumo de drogas en el año 2004

fueron del 0.2% lo que supone un número aproximado de 91 millones de muertes en el mundo. Se ha calculado

que el abuso de drogas o su dependencia tiene unos costes de más de 200 billones de dólares18. Este es un

fenómeno que puede y debe ser prevenido. Es por ello que la identificación y determinación de los niveles de la

sustancia causante de la intoxicación es considerada una magnitud de carácter urgente ya que de su resultado

dependerá una u otra acción médica19, puesto que la drogadicción es una enfermedad y como tal debe ser

tratada. Además el problema de la drogadicción supone una forma de expansión de otras epidemias como el

síndrome de inmunodeficiencia adquirida (SIDA), hepatitis y tuberculosis20. Asimismo está relacionada con

elevados índices de delincuencia.

Existen sustancias legales e ilegales que pueden crear adicción. Dentro de las primeras podemos encontrar

fármacos como las benzodiacepinas, antidepresivos tricíclicos, barbitúricos y opiáceos; mientras que entre las

drogas de uso ilegal están la cocaína, tetrahidrocannabinol (THC), anfetaminas y fenciclidina (PCP). Los opiáceos

se consideran dentro de ambas categorías, ya que algunos de ellos se utilizan como medicamentos como por

ejemplo antitusígenos con codeína, mientras que otros derivados son de uso ilegal21.

Desde la antigüedad se conocen sustancias capaces de alterar las funciones del sistema nervioso central, como

productos derivados de la amapola (opio y morfina) y del cáñamo (hachís y marihuana). Con el descubrimiento del

nuevo mundo se incorporaron otras sustancias, como la cocaína. En la antigüedad, estas sustancias eran

utilizadas principalmente en ritos de carácter religioso. Sustancias que originalmente se utilizaron con fines

terapéuticos, pasaron a convertirse en drogas de abuso a partir de los siglos XIX y XX.

La primera constancia del consumo de estimulantes del sistema nervioso se remonta al Neolítico; hacia el 8000

a.c se utilizaba una decocción de la Amanita muscaria. Derivados de esta misma seta se utilizaban en ritos del

dios Dionisio y en otros ritos también de tipo religioso en la India.

Del opio y de la morfina como principal sustancia psicotrópica que se extrae de la Papaveretum somniferum se

tiene conocimiento desde hace 6000 años donde ya aparece mencionada en tablas de origen Sumerio; era

utilizada por Helena de Troya para entretener a invitados desagradables y fue usada por Galeno como una


172

especie de panacea. Otra sustancia psicoactiva igual de antigua son los preparados del cáñamo indio Cannabis

sativa. El uso del hachís como preparado se conoce en China y en Asia central desde hace 5000 años. Su uso en

Europa comenzó tras las guerras Napoleónicas ya que soldados de la campaña de Egipto importaron esta

sustancia al regreso de la guerra.

Del nuevo mundo se incorporó la cocaína como alcaloide presente en las hojas de Erythroylon coca, que era

usada en la época precolombina por montañeses andinos de la zona de Perú, Bolivia y Ecuador. Su uso no se

extendió por Europa y Estados Unidos hasta la segunda mitad del siglo XIX cuando se convirtió en la droga de

moda entre clases elevadas. Se trataba del ingrediente activo de multitud de elixires milagrosos anunciados en

aquella época y era parte de la fórmula de la Coca-Cola de la que se retiró una vez conocidos los peligros de su

consumo. Del nuevo mundo también provienen las semillas de Rivea corymbosa o Ipomea tricoclor cuyo principio

psicoactivo es la etildiamida del ácido lisérgico (LSD).

A partir el siglo XIX, con el desarrollo de la química, se obtuvieron sustancias psicoactivas mediante síntesis, que

comenzaron siendo de uso terapéutico para posteriormente convertirse en drogas de abuso debido a sus

propiedades adictivas. Así, los barbitúricos utilizados como sedantes y antiepilépticos, se convirtieron

posteriormente, debido a su potencial de adicción, en la droga más comúnmente utilizada en intentos autolíticos.

Las benzodiacepinas han desplazado a los barbitúricos ya que tienen un índice terapéutico mayor y un grado de

adicción menor, aunque el gran uso que se hace hoy en día de este tipo de sustancias aumenta las posibilidades

de intoxicación. La anfetamina, droga de gran potencial adictivo fue inicialmente utilizada como remedio para el

asma.

Como se ha visto, los principios activos de muchas de las drogas de abuso son conocidos desde antiguo. Se

usaban como productos medicinales o para evocar experiencias religiosas y ahora se utilizan como

entretenimiento y sin control por parte de ningún tipo de organización. También se han producido cambios en la

concentración, purificación, posibles modificaciones químicas, incluso en la forma de ingestión que los han

convertido en sustancias con un potencial adictivo mucho mayor.

Se pueden agrupar las principales drogas de abuso en función del tipo de acción que ejercen en el organismo, tal

y como se muestra en la Tabla 220.

Clásicas Estimulantes Tranquilizantes Alucinógenos

Cocaína Anfetamina Gammahidroxibutirato

(GHB)

Fenciclidina (PCP)

Heroína Metanfetamina Ketamina Etildiamina del ácido

lisérgico (LSD)

Marihuana

3,4metilendioximetanfetamina

(MDMA)

Benzodiacepinas

Tabla 2.- Clasificación de las principales drogas de abuso en función de su acción sobre el organismo.


173

Mientras que el consumo de heroína en España ha disminuido, el consumo de cocaína en nuestro país está tan

extendido como en EE.UU. y el Reino Unido, con una prevalencia en el año 2003 de 4.8% para edades

comprendidas entre 15 y 34 años. Esta prevalencia disminuye al 2.7% si se amplia el rango de edad de15a 64

años. Con los datos publicados por el gobierno en el 2005 se puede estimar que en España hay más de 100.000

consumidores semanales de esta droga22.

Las sustancias que se miden en los tests incluyen la sustancia principal y una serie de metabolitos ya que, por

ejemplo, en el caso de la cocaína la vida media de eliminación es tan sólo de una hora, mientras que la de uno de

sus metabolitos, la benzoilecginina, es de hasta seis horas23.

En la Tabla 3 se muestran algunas de las sustancias y metabolitos o bien derivados que se pueden detectar en

los tests de cribaje21.

Paracetamol (Acetaminofeno)

Analgésico de uso común y que aunque no se trata de una droga de abuso su uso tan extendido y la gravedad de

su sobredosis, que produce graves alteraciones hepáticas, hacen que su monitorización sea imprescindible en los

laboratorios de urgencias19. En el Reino Unido hasta el 40% de los ingresos hospitalarios por intentos autolíticos

están relacionados con el paracetamol24. Por ello esta sustancia se ha incluido en los métodos de cribaje de

detección de tóxicos en orina, aunque su monitorización sea en suero.

Anfetaminas

Son simpaticomiméticos indirectos de acción predominantemente dopaminérgica y noradrenérgica25. Su uso en

tratamientos adelgazantes, en preparación para el deporte o para mejorar el rendimiento en el estudio son las

causas de su abuso. Entre los principales cuadros de intoxicación aguda destacan las reacciones indeseables de

tipo psiquiátrico y las sobredosis. En estos casos puede estar indicado el tratamiento con tranquilizantes del tipo

benzodiacepinas.

Metanfetaminas

Se trata de drogas estimulantes con una gran capacidad adictiva. Los efectos adversos de este tipo de sustancias

incluyen alteración del ritmo cardíaco, aumento de la presión sanguínea y una variedad de problemas

psicológicos26. Su acción está mediada por mecanismos dopaminergicos y serotoninergicos. Su acción en los

mecanismos noradrenergicos contribuye a alteraciones en la termorregulación27.

La principal metanfetamina, conocida como “éxtasis”, es la 3,4 metilendioximetanfetamina (MDMA)28, pero otras

sustancias derivadas de distintas sustituciones en el anillo de anfetamina pueden estar presente o incluso

constituir la parte mayoritaria en las pastillas que se identifican como “éxtasis”. Una de estas sustancias

mayoritarias es la 3,4 metiendioxietilanfetamina (MDEA). Ambas sustancias presentan acciones neuroquímicas

similares a las de la 3,4 metilendioxianfetamina (MDA), derivada a su vez de la anfetamina27. Entre sus acciones

se incluyen el estímulo del sistema simpaticomimético, aumento de la libido, euforia, nauseas…


174

Paracetamol/

Acetaminofeno Paracetamol

Anfetamina d-anfetamina l-anfetamina MDA

Metanfetamina d-metanfetamina l-

metanfetamina MDMA MDEA

Barbitúricos Fenobarbital Pentobarbital

Benzo-diacepina Estazolam Lorazepam Diazepam Bromazepam

Cocaína Benzoilecgonina Ecgonina Cocaetileno

Metadona l-metadona d-metadona

Opiáceos Codeína Morfina Oxicodona

PCP PCP

THC 11-nor-9 carboxi delta 9

THC

11-nor-9

carboxi delta 9

THC-

glucurónido

Delta 8 THC Delta 9 THC

Antidepresivos tricíclicos

Fenotiazina Amotriptilina Imipramina

Tabla 3.- Sustancias y metabolitos o derivados detectados en los test de cribaje.

Barbitúricos y benzodiacepinas

Las intoxicaciones por barbitúricos han disminuido considerablemente debido a que son sustancias de uso

hospitalario a excepción del fenobarbital.

Las intoxicaciones por benzodiacepinas son más comunes aunque de carácter más leve. En cualquier caso y ante

un posible donante de órganos hay que descartar la presencia de estás sustancias a la hora de evaluar la validez

de un electroencefalograma plano19.

Cocaína

Alcaloide muy potente que es capaz de atravesar la barrera hematoencefálica y por tanto modificar el

funcionamiento del cerebro y con un gran potencial adictivo26. Las admisiones en los servicios de urgencias por

intoxicaciones por cocaína son mucho menores que las debidas a heroína. Su sobredosis puede provocar el fallo

cardiorrespiratorio. La cocaína puede producir lesiones pulmonares, infarto de miocardio, arritmias, miocarditis y

otras lesiones miocárdicas, así como accidentes vasculares cerebrales25.

Metadona

La metadona presenta un potencial de adicción similar al de la morfina y el uso extendido como tratamiento de

desintoxicación en heroinómanos hace que deba ser incluido en la lista de cribaje de sustancias que pueden

provocar una intoxicación que desencadene una emergencia médica.


175

Heroína (Opiáceos)

La heroína es un opiáceo derivado de la sustancia natural de la semilla de amapola. El mecanismo fisiopatológico

letal de la intoxicación por opiáceos radica en su efecto directo sobre el centro respiratorio, pudiéndose desarrollar

una depresión respiratoria. Su uso regular puede llegar a producir tolerancia a ella26. Su intoxicación aguda es una

entidad clínica cada vez más frecuente debido a la expansión de su consumo. El tratamiento es la naloxona,

antagonista específico de los opiáceos25.

Marihuana (Cannabis)

La marihuana es una mezcla de hojas y semillas de la planta de cáñamo. El principio activo más importante es el

delta-9-tetrahidrocannabinol. Su abuso causa problemas de memoria, aprendizaje y alteraciones del

comportamiento social. Su uso esta aumentando especialmente entre adolescentes26. A pesar de la elevada

prevalencia del consumo, las reacciones tóxicas son muy raras y en general no es necesario ningún tratamiento

específico25.

Antidepresivos tricíclicos

Se trata de un grupo de sustancias usadas en trastornos del estado del ánimo aunque inicialmente se utilizaban

como antihistamínicos. La intoxicación o sobredosis produce importantes efectos cardiovasculares y neurológicos

como respiración lenta, visión borrosa, arritmias, vómitos.

Drogas recreativas

En este grupo se incluyen un amplio grupo de sustancias que se usan con fines lúdicos entre los que se

encuentran metanfetaminas (MDMA), gammahidroxibutirato (GHB), ketamina, rohypnol, LSD26. Las reacciones

adversas de este tipo de sustancias alucinógenas consisten en crisis de pánico con tratamiento dirigido a frenar la

escala de ansiedad.

Es obvio que el análisis de drogas de abuso constituye un campo en constante evolución debido a los múltiples

cambios que se dan, tanto en el conocimiento de nuevas sustancias primarias o metabolitos de sustancias ya

conocidas como en el necesario perfeccionamiento de las técnicas de detección de forma que sean lo más

rápidas, fiables, asequibles y de disponibilidad en los laboratorios de urgencias.

3.1.- Muestras biológicas empleadas para la detección de drogas de abuso

El tipo de muestra empleado depende en parte del objetivo del análisis.

La orina es la muestra de preferencia para la detección de drogas de abuso por ser la vía de excreción más

importante para las drogas y sus metabolitos, siendo sus concentraciones más altas y permaneciendo más tiempo

que en otros especímenes biológicos. El procedimiento de recogida es sencillo y no invasivo, pudiendo obtenerse

grandes volúmenes de muestra. La disponibilidad de reactivos comerciales para el análisis de orina es mayor que

para otros especímenes. Sin embargo, contiene muchas sustancias potencialmente interferentes, puede ser

fácilmente adulterada y existen diferencias individuales en su flujo, ph y metabolismo. Como consecuencia de todo

lo anterior, los resultados en orina sólo indican la presencia o ausencia de la sustancia medida, por encima o por

debajo del cut-off o punto de decisión. No pueden hacerse interpretaciones fidedignas o exactas de la dosis

administrada o el tiempo transcurrido desde que se consumió29.

El suero es útil para determinar el consumo reciente de drogas. Se utiliza con frecuencia en los análisis

toxicológicos forenses y post-morten30.


176

La saliva sólo permite detectar el consumo reciente de la droga. Se recoge de forma no invasiva. Los niveles de

drogas en ella están más correlacionados con los de suero. Requiere técnicas analíticas más sensibles por su

menor concentración.

El meconio, residuo sólido que almacena el feto durante la gestación, puede llegar a ser más sensible que la orina.

Se emplea para reflejar el consumo materno de drogas durante el tercer trimestre del embarazo30.

El cabello permite detectar especialmente la cocaína, aunque se haya consumido en meses anteriores, a

diferencia de la orina, que sólo permite detectar el consumo realizado entre las veinticuatro y las setenta y dos

horas antes de la toma de muestras30.

Otros especímenes utilizados son los extractos tisulares, el sudor y el contenido gástrico.

3.2.- Metodología del análisis de tóxicos en orina

En el análisis de las drogas de abuso o tóxicos en orina se distinguen dos etapas o niveles: las pruebas iniciales

de despistaje o “screening” y las pruebas de confirmación.

El objetivo de las pruebas de screening es analizar un gran número de muestras para así descartar los

especímenes negativos y evitar recurrir a técnicas de análisis más específicas y costosas tanto en tiempo como en

dinero. Estas pruebas permiten una ejecución rápida del análisis para un panel completo de drogas de abuso,

pero sólo ofrecen un resultado preliminar. Todos los resultados de detección de drogas deben someterse a

consideraciones clínicas y al juicio profesional, sobre todo al evaluar un resultado “presuntamente” positivo, ya que

para obtener un resultado analítico confirmado es necesario un método químico alternativo más específico. No

obstante, en el Laboratorio clínico de urgencias, estos resultados preliminares pueden ser de gran ayuda para los

Servicios de Urgencias o para la UCI, sin tener que esperar a los análisis confirmatorios, más tardíos y no siempre

disponibles con carácter de urgencia29.

Las pruebas de confirmación sirven para asegurar que no hay resultados falsos positivos debidos a la

inespecificidad de las pruebas de screening. Por tanto, las pruebas de confirmación deben ser más específicas y

al menos tan sensibles como las de despistaje. A demás, deben basarse en un principio físico o químico diferente

del procedimiento de despistaje29.

Cualquiera de los métodos disponibles en el mercado debe tener en cuenta las siguientes características:

• Sensibilidad analítica: menor concentración de la droga o de su metabolito que produce una respuesta

distinguible del blanco, o límite mínimo de detección.

• Especificidad analítica: capacidad del método de determinar exclusivamente una droga, el metabolito de la

droga y la reacción cruzada con otras drogas.

• Punto de corte: límite que distingue una prueba presuntiva positiva de una negativa, estableciendo qué

concentración de la droga debe estar presente antes de que la muestra sea considerada como positiva.

• Interferencias con otros compuestos.

• Precisión: capacidad de la prueba para producir el mismo valor durante mediciones repetidas.

• Comparación con métodos de referencia como cromatografía de gas/espectrometría de masas.


177

3.2.1.- Metodos de Screening para la detección de drogas de abuso

Inmunoensayos

Estos métodos son los preferidos para las pruebas iniciales de despistaje o screening de drogas en orina por su

rapidez y sensibilidad. Además, algunos de ellos presentan la ventaja de poder automatizarse fácilmente.

Se basan en el uso de complejos de antígeno (Ag) y anticuerpo (Ac) como medio para generar un resultado

perceptible. Un Ag marcado compite con otro no marcado (droga) por el sitio de unión de un Ac específico. La

principal diferencia entre los diversos inmunoensayos radica en el material marcado que puede ser radiactivo en

Radioinmunoensayo (RIA), enzimático en enzimoinmunoensayo (EIA y EMIT) y fluorescente en inmunoensayo de

polarización fluorescente (FPIA).

Su baja especificidad en la detección de drogas de abuso tiene algunas características deseables, la reacción

cruzada entre miembros del mismo grupo de drogas es esencial para las pruebas de screening, sin embargo las

reacciones cruzadas con otros grupos de drogas pueden causar problemas de especificidad31.

Así en inmunoensayos, el metronidazol presenta reacción cruzada con miembros de varios tipos de drogas. La

doxilamina, la rifampicina y la amitriptilina interfieren con opiáceos; la ranitidina y el clobenzorex interfieren con

anfetaminas; la efedrina, pseudoefedrina y selegilina con la metanfetamina. La cuantificación de metadona

interfiere con la difenhidramina, doxilamina, verapamilo y sertralina32.

De tal manera que dependiendo del analito, del método y de los reactivos empleados se pueden encontrar falsos

positivo y falsos negativos. EMIT y FPIA dan falsos positivos entre 0.2 a 2.5% y falsos negativos entre 2.4 a

40.8%; el porcentaje más alto de falsos negativos se ha encontrado en la medición de tetrahidrocannabinol (THC).

En radioinmunoensayo (RIA) se detecta entre 0.1 a 4.1% de falsos positivos, correspondiendo el porcentaje más

alto a la medición de cocaína. Los falsos negativos para RIA están en el orden de 5.8 a 37.1%, correspondiendo

los más altos a la medición de THC33.

En un principio el National Institute on Drug Abuse (NIDA) de EE.UU. recomendó una serie de puntos de decisión

o puntos de corte para los procedimientos de screening y confirmatorios.

Los puntos de corte iniciales en inmunoensayos fueron de 300µg/L para metabolitos de opiáceos, 100 µg/L para

metabolitos de cannabinoides (THC), 300 µg/L para metabolitos de cocaína (BEG), 1000 µg/L para anfetaminas,

25 µg/L para fenciclidina (PCP), y para benzodiacepinas 100 µg/L34. Más tarde el valor de corte de cannabinoides

bajó a 50 µg/L35, y el de opiáceos aumentó 2000 µg/L36.

Con los métodos cualitativos, a la mayoría de los individuos que consumen dosis bajas, no se les puede detectar

en orina, por lo que se requieren métodos más sensibles. Actualmente se han propuesto nuevos puntos de corte

por debajo de los establecidos por Substance Abuse and Mental Health Service Administration (SAMHSA) con

objeto de mejorar la detección de drogas. Para FPIA se ha propuesto 250 µg/L en anfetaminas, 14 µg/L en THC,

72 µg/L en BEG, 76 µg/L en opiáceos y 10 µg/L en PCP. Para EMIT 700 µg/L en anfetaminas, 35 µg/L en THC, 60

µg/L en BEG, 76 µg/L para opiáceos y 5 µg/L para PCP. Para EIA 250 µg/L en anfetaminas, 14 µg/L en THC, 36

µg/L en BEG, 76 µg/L en opiáceos y 5 µg/L en PCP37.

La sensibilidad y especificidad en la detección de opiáceos, cocaína, anfetaminas o barbitúricos varía en función

del método, metabolito, tipo de anticuerpos monoclonales o policlonales empleados, método de purificación de los

mismos, y si se hace amplificación con doble anticuerpo; del mismo modo, el punto de corte puede variar de tal


178

manera que puede disminuir a 5 µg/L en la morfina, 50 µg/L para la cocaína y sus metabolitos, 25 µg/L para

anfetaminas y sus metabolitos y 50 µg/L para barbitúricos38.

Anfetaminas:

La mayoría de los anticuerpos empleados en los inmunoensayos van dirigidos contra la d-anfetamina. Pueden

detectarse por reacción cruzada l-anfetamina, d-l anfetamina, d-metanfetamina, 4-cloro-anfetamina y algunos otros

compuestos con estructuras similares. La anfetamina puede detectarse en orina durante un período de 1 a 4 días.

Si el consumo es crónico se puede detectar durante varias semanas. También se han desarrollado anticuerpos

monoclonales para detectar metanfetaminas33.

Cocaína y metabolitos:

Para su detección los inmunoensayos emplean en su mayoría anticuerpos de tipo policlonal, que van dirigidos a

benzoilecgonina y detectan por reacción cruzada cocaína y ecgonina. Dependiendo del consumo y del método,

éstos detectan benzoilecgonina entre 2 o 3 días. Tras su administración parenteral se pueden detectar entre 3 a 6

horas postdosis. Para el diagnóstico se han empleado poco los anticuerpos monoclonales33.

Opiáceos:

Los anticuerpos empleados en inmunoensayos van dirigidos contra la morfina y detectan morfina, codeína,

nalorfina e hidromorfona. Los opiáceos pueden detectarse de 2 a 4 días después de su consumo. Se han

empleado inmunoensayos de inhibición competitiva con fragmentos Fab de anticuerpos monoclonales con

especificidad a morfina, con objeto de aumentar la sensibilidad y estudiar el metabolismo de esta droga. Se ha

obtenido una sensibilidad analítica de 100 pg/ml en métodos diagnósticos cuando se emplean anticuerpos

monoclonales33.

Fenciclidina:

Los anticuerpos empleados van dirigidos a fenciclidina y detectan por reacción cruzada a 4-OHfenciclidina,

ciclazocina, dextrometorfano y prolintano. Se puede determinar hasta 1 ó 2 semanas después de su consumo33.

Cannabinoides:

Los anticuerpos van dirigidos contra el ácido 11-nor-delta-9-THC-9-carboxílico, y detectan por reacción cruzada

ácido 11-nor-delta-8-THC-9 carboxílico, 11-OH-delta-9-THC y cannabinol. En orina se detectan de 1 a 4 días, si el

consumo es esporádico y de 4 a 6 semanas si el consumo es habitual. La inhalación pasiva da resultados

negativos33.

Una vez descritas las características principales de los inmunoensayos, entre los más utilizados se encuentran:

Radioinmunoensayo (Abuscreen, Roche): es una técnica muy sensible que requiere bajos volúmenes de muestra.

Presenta una serie de inconvenientes: se trata de un análisis heterogéneo, por lo que la separación obligatoria de

las fracciones ligada y libre dificulta su automatización, así como el uso de isotopos radiactivos implica cumplir las

especiales regulaciones legales para personal, reactivos, equipos y residuos.

Enzimoinmunoensayo (EMIT, syva): es una técnica espectrofotométrica homogénea, que no requiere separación

de las fracciones ligada y libre. El tiempo de análisis es corto y la adaptabilidad a los analizadores es simple.


179

Inmunoanálisis de polarización de fluorescencia (FPIA, Abbott): estos ensayos se realizan en el analizador TDX y

no requieren separación de fracciones. Sin embargo, la capacidad limitada del TDX para analizar muchos

especímenes no le hace adecuado para laboratorios con gran volumen de muestras.

Inhibición de la aglutinación de partículas de látex (ONTRAK, Roche): es adecuado para laboratorios pequeños o

con pequeño volumen de muestras al no requerir curva de calibración previa y realizar los análisis de forma

individualizada. Sin embargo es un método laborioso, se realiza en placas en las que se añade reactivos y

muestras.

Inmunoanálisis con partículas de látex (ONLINE, Roche): es un análisis homogéneo, requiere calibración previa y

fácilmente automatizable en diversos analizadores.

Multianálisis de aglutinación ( Advisor, Abbott): es un inmunoanálisis de aglutinación que detecta simultáneamente

5 clases diferentes de drogas de abuso en orina. Las muestras se procesan de forma individualizada y se

comparan con los controles internos. Es un procedimiento adecuado para laboratorios con bajos volúmenes de

muestras.

Multienzimoinmunoanálisis con anticuerpos inmovilizados (Triage, Merck): se basa en la detección simultanea de 7

clases de drogas de abuso en orina. Los especímenes se procesan de forma individual. No requiere calibración

previa y es fácil su interpretación. Es un sistema muy adecuado para laboratorios de urgencias.

Fluoroinmunoanálisis competitivos (Triage TOX Drug screen, Biosite): permite la detección de hasta 10 clases

distintas de drogas de abuso en orina. Las muestras también se procesan de manera individual. Utiliza lectores

Triage Meter que leen la fluorescencia ligada a la zona de detección y arrojan un resultado positivo o negativo. Se

ajusta perfectamente a las necesidades de un laboratorio de urgencias, donde se requieren procedimientos de

despistaje de diferentes drogas en cada muestra.

Inmunocromatografía

Es un método de screening cualitativo y rápido, se obtienen resultados en minutos. Se basa en la unión

competitiva a anticuerpos específicos, entre la droga presente en la muestra y la existente en la placa. De tal

manera que, si en la orina hay droga se forman complejos Antígeno –Anticuerpo que migran cromatográficamente

por capilaridad, sin dar ocasión a que el anticuerpo se una al antígeno marcado, observándose la ausencia de una

línea roja en la zona correspondiente a la droga en estudio (positivo). Si no hay droga en la orina el anticuerpo

migra por capilaridad y se une al antígeno marcado produciéndose una línea roja (negativo).

Es un método muy útil para situaciones que requieren resultados inmediatos como servicios de urgencia y

monitorización de pacientes en rehabilitación. Pueden ser interpretados visualmente, no requieren instrumental,

calibración o mantenimiento, no precisan gran entrenamiento, se conservan a temperatura ambiente por un largo

período de tiempo y no se requiere una cadena de custodia.

Su interpretación debe darse con precaución debido a que los laboratorios que las fabrican atribuyen alta

sensibilidad y especificidad; sin embargo en estudios controlados, algunos investigadores han encontrado

numerosas inexactitudes en anfetaminas, opiáceos, cannabinoides y cocaína33.


180

Cromatografía en capa fina (TLC)

Se trata de un método cualitativo de sensibilidad inferior a los métodos inmunológicos.

La muestra se coloca en una lámina de plástico o vidrio cubierta por material absorbente como celulosa o gel de

silicona. Esta lámina se pone en contacto con un solvente acuoso que sube por capilaridad y separa las moléculas

de la muestra. Se aplica luz UV o fluorescente para observar las marcas de las drogas y sus metabolitos. Las

sustancias se identifican según el color y la ubicación.

Ofrece las ventajas de usar equipos de bajo coste y determinar simultáneamente múltiples sustancias. Sin

embargo, como inconveniente, es una técnica laboriosa, requiere el tratamiento previo de las muestras y exige

cierta experiencia en el reconocimiento de patrones de las diferentes drogas y metabolitos.

En algunos laboratorios se usa la TLC para confirmar resultados positivos de inmunoanálisis, aunque tiene el

inconveniente de su baja sensibilidad y la dificultad de conservación para su verificación por otro investigador29.

3.2.2.- Métodos de confirmación para la detección de drogas de abuso

Cromatografía líquida de alta resolución (HPLC)

Este método se utiliza para la confirmación de drogas de abuso, aunque no se usa tan frecuentemente como la

cromatografía de gases. Mide compuestos polares que no son adecuados para cromatografía de gases sin

derivatización, siendo muy útil en el análisis de benzodiacepinas, benzoilecgonina y opiáceos.

Se ha incrementado el poder discriminatorio de esta técnica gracias a la incorporación de detectores, que

proporcionan un barrido espectral de los compuestos eluídos de la columna. Existen procedimientos comerciales

de HPLC para drogas de abuso que permiten detectar hasta 300 drogas y metabolitos. Una identificación más

definitiva de los eluídos, aunque de mayor coste, se obtiene con el uso de espectrómetros de masas como

detectores29.

Recientemente, algunos autores han demostrado que la HPLC con espectrometría de masas puede reemplazar a

las técnicas tradicionales de inmunoensayo usadas en el screening de drogas de abuso. Este grupo indica que se

trata de un método fiable, rápido y simple, que permite procesar una gran cantidad de muestras y presenta mayor

especificidad que los inmunoensayos39.

Cromatografía de gases/espectrometría de masas (GC/MS).

Esta técnica es considerada de referencia para la confirmación de drogas de abuso. Algunos organismos la han

designado como la única técnica aceptable de confirmación de drogas de abuso ya que conjuga la capacidad

resolutiva de la cromatografía de gases con la sensibilidad y la especificidad de la espectrometría de masas.

Presenta algunas desventajas como el análisis de muestras de una en una, la necesidad de derivatizar las

sustancias no volátiles, requerir personal experto en el mantenimiento y reparación del instrumental y personal

entrenado para la interpretación de los resultados y el montaje de la técnica.

Pueden emplearse otros detectores como los de captura electrónica o los de nitrógeno-fósforo, pero para una

identificación inequívoca de los compuestos se requiere un espectrómetro de masas acoplado (GS-MS).


181

Existen dos modos de trabajo:

1. Modo full scan, en el que todos los iones producidos por unidad de tiempo se miden en función del tiempo

de elución. El espectro completo de masas del analito a cada tiempo de elución se compara con los

espectros de la biblioteca.

2. Modo selected ion monitoring, sólo las corrientes de iones de unos pocos fragmentos característicos del

analito son monitorizados. Presenta mayor sensibilidad a expensas de pérdida de especificidad.

Se utilizan como estándares internos preferentemente análogos deuterados del analito, ya que tienen un

comportamiento casi idéntico al compuesto natural en los procesos de extracción, preparación de la muestra y

cromatográfico. También se emplean estándares internos no isotópicos, aunque su comportamiento químico ante

el pretratamiento es distinto y se obtienen diferencias en los espectros masa/carga y en los tiempos de elución.

El método de ionización más empleado es la ionización por impacto electrónico, el cual proporciona un espectro

más completo aunque presenta una sensibilidad menor que la ionización química.

El quadrupolo es el analizador de masas más extendido, resuelve iones con un Dalton de diferencia, permite

barridos rápidos y es relativamente barato. Aunque los equipos y su mantenimiento son de elevado coste.

4.- Implicaciones legales

En la investigación de drogas de abuso, encontramos una serie de situaciones médico-legales a las que es

necesario dar respuesta desde el laboratorio40.

Con el fin de garantizar en todo momento la fiabilidad del resultado analítico, hay que tomar una serie de

precauciones en cada una de las fases en las que interviene el laboratorio, en la fase preanalítica, analítica y

postanalítica.

4.1.- Fase Preanalítica

En esta fase esta incluido todo el proceso comprendido entre la solicitud de las pruebas hasta el momento del

procesamiento de las muestras en el laboratorio.

Una vez establecido el motivo por el cual van a ser realizados los análisis, es necesario considerar los aspectos

relativos a la actuación sanitaria que pueden verse inmersos en cuestiones legales:

1. Consentimiento del paciente: representa una condición básica en virtud de lo establecido por la Ley 14/1986,

de 25 de abril, General de Sanidad y por la Ley 41/2002 de 14 de noviembre, Básica reguladora de la autonomía

del paciente y de derechos y obligaciones en materia de información y documentación clínica. El laboratorio o

institución sanitaria correspondiente deberán elaborar el documento de consentimiento, el cual debe considerar los

siguientes aspectos: filiación del paciente, datos del médico responsable, descripción de riesgos típicos y

personales de cada paciente, consideraciones seguras de la actuación sanitaria y su finalidad, además de la

constancia de que el paciente ha sido informado adecuadamente.

2. Toma de muestra biológica: este proceso debe realizarse de acuerdo con unos protocolos que garanticen en

todo momento la integridad de las muestras y puedan asegurar la validez de los resultados posteriores, tanto en lo

relativo a los elementos de cadena de custodia como en el procesamiento de las muestras.

Siguiendo recomendaciones de la Unión Europea a través del proyecto Drugs of Abuse Testing, la toma de

muestra debe contemplar los siguientes aspectos:


182

A. Intimidad del individuo: el proceso de toma de muestra debe garantizar en todo momento la intimidad

del individuo, salvo en aquellos casos en que se precise la presencia de testigos. También es aconsejable que los

datos del individuo no figuren en el recipiente que contiene la muestra, sustituyéndolo por un sistema de

identificación codificable.

B. La correcta verificación de la identidad del individuo y de las muestras obtenidas siguiendo la

recomendación del apartado anterior.

C. La integridad de las muestras: 41 la validez de las pruebas para la identificación de drogas de abuso

depende de la integridad de la orina, es decir, que no se le adicione ningún adulterante o se modifique la muestra

mediante algún procedimiento físico-químico.

Algunos de los mecanismos de interferencia a la hora de detectar drogas de abuso son: ingestión de drogas

“terapéuticas” como neurolépticos y anorexígenos, dilución (ingesta de abundantes líquidos y empleo de

diuréticos, o dilución externa de la orina), ingesta de productos con principios químicos similares a las drogas de

abuso (productos de herbolarios o vitaminas), empleo de orina artificial u orina de otros sujetos o adición de

sustancias a los tubos de pruebas. Existen numerosas sustancias que tratan de inactivar, bloquear o reducir la

sensibilidad y especificidad de las pruebas de laboratorio. Entre los adulterantes más comunes están el

glutaraldehído, blanqueadores (lejía), cromatos/clorocromato de piridinio, yoduros y peróxido/peroxidasas. Todos

se pueden detectar en orina mediante pruebas de tamizado o mediante cromatografía.

El método más común de adulterar las muestras es por dilución.

Entre las pruebas que se efectúan para comprobar si la orina esta adulterada están: la medición de creatinina

urinaria, nitritos, pH urinario, densidad relativa.

D. La autenticidad de las muestras mediante el mantenimiento de una adecuada cadena de custodia:

implica a todo el personal sanitario y no sanitario que trabaje en los servicios de atención continuada (urgencias

hospitalarias, urgencias del centro de salud, unidades móviles…) en el momento en que un individuo llega a estos

servicios y se encuentre involucrado en un caso médico-legal que nos obliga a tener un procedimiento claro y

ordenado de los pasos que se sucedieron desde su llegada al centro42.

Debe constituirse en el momento en el que se toma la muestra e incluye las etapas de preparación de ésta y el

transporte. Mediante una adecuada cadena de custodia se pueden detectar algunos métodos de manipulación

como el intercambio de orinas y la dilución externa de la orina. El objetivo de la cadena de custodia es evitar los

errores que no están relacionados con el método analítico43.

Todo lo que le ocurre a una muestra, desde que entra en el laboratorio antes, durante y después de su análisis,

debe estar perfectamente documentado. No existe un procedimiento exacto que se deba seguir por todas las

instituciones, por ello se seguirán algunos procedimientos generales, los cuales deben quedar en un protocolo

escrito que todo profesional pueda consultar y conocer con claridad.

Ver anexo I del documento de cadena de custodia, al final del capítulo.

3. Conservación de las muestras para un posible contraanálisis: es preferible que las muestras obtenidas se

dividan en dos alícuotas, reservando una de ellas para posibles contraanálisis posteriores. Esta alícuota debe

conservarse centrifugada, congelada y perfectamente etiquetada.


183

4.2.- Fase Analítica.

En la detección de drogas de abuso se distinguen dos niveles de análisis: el de “screening” o técnicas presuntivas,

generalmente inmunoensayos, y el de confirmación45.

El criterio utilizado para decidir si la muestra biológica analizada es positiva o negativa para una determinada

droga o sus metabolitos, mediante técnicas de screening, depende de las denominadas concentraciones de corte

o cut off, por encima de las cuales consideramos que la muestra es positiva.

Este hecho es importante por la posible repercusión legal, social y ética pues podemos encontrarnos con las

siguientes situaciones:

- El individuo que se somete a las pruebas precisa conocer estas concentraciones de corte, pues podría

tener resultados contradictorios en distintos laboratorios que utilizan niveles de decisión distintos. Por ello, deben

estar indicados en el informe.

- Las concentraciones de corte que un laboratorio decide están normalmente determinadas por la

sensibilidad analítica del método y por el límite de detección del equipo, aunque en algunos casos debe tenerse en

cuenta el valor clínico o toxicológico del análisis. No es lo mismo investigar drogas de abuso en un paciente

drogodependiente incluido en un programa de rehabilitación que en un trabajador que precisa el manejo de armas

en su actividad laboral.

Las técnicas de confirmación deben ser de cromatografía asociadas a espectrometría de masas.

La cromatografía de gases conjuntamente con espectrometría de masas (GS-MS) es la técnica considerada más

adecuada y fiable en la actualidad.

Resulta aconsejable, aunque no es muy frecuente, que los laboratorios que realizan este tipo de análisis

dispongan de métodos analíticos capaces de realizar tanto técnicas presuntivas como de confirmación.

4.3.- Fase Postanalítica.

Una vez obtenido el resultado de los análisis y elaborado el informe correspondiente, pueden surgir algunas

cuestiones con repercusiones médico-legales.

1. Interpretación de los resultados obtenidos: Debido a que la vía de excreción más importante para las drogas

y sus metabolitos es la renal, la orina presenta concentraciones mayores de estas sustancias y en ella pueden ser

detectadas durante más tiempo que en sangre, además la orina puede recogerse de forma sencilla y no invasiva46.

Por otra parte, la orina contiene muchas sustancias que pueden interferir y, en la fase de recogida, puede ser

fácilmente adulterada. Además la concentración urinaria de una determinada sustancia está muy influenciada por

el volumen urinario, que depende a su vez de la cantidad de agua ingerida, de la actividad física desarrollada y de

las condiciones climáticas. Esto explica que sea tan difícil para el laboratorio evaluar el tiempo transcurrido entre la

última administración y la dosis consumida por el sujeto. Por todo ello, de una determinación positiva en una

muestra de orina, sólo podemos decir que el individuo se ha “expuesto” a una o varias sustancias, siendo difícil

establecer una relación causal con efectos clínicos, alteraciones del comportamiento, percepción….

La valoración de los resultados requiere que se esté familiarizado con la farmacología de las drogas y las posibles

interferencias por las condiciones de la muestra, el método analítico y la medicación que recibe el individuo.


184

La interpretación correcta de los resultados analíticos obtenidos será de gran importancia en el informe pericial

que sobre un accidente de tráfico, trabajo o lesiones de un delito se esté realizando. Establecer una posible

relación de causalidad entre los hechos ocurridos y el consumo de drogas resulta de gran importancia en la

investigación judicial.

2. Uso indebido de los resultados: la informatización permite intercambio de resultados, implementación de

pruebas e incluso acceso a los datos, con finalidades distintas para las cuales el interesado dio su consentimiento.

Deben contemplarse los aspectos relativos a la protección de datos analíticos en virtud de la aplicación de la Ley

orgánica 15/99 de protección de datos de carácter personal.

3. Seguridad del resultado e informe emitido: la competencia para la realización de una actividad específica, en

el caso del laboratorio clínico, se demuestra cumpliendo los requisitos técnicos y de gestión especificados en la

norma internacional “UNE-EN ISO 15189: 2003 Laboratorios clínicos. Requisitos particulares relativos a la calidad

y a la competencia”47. Así pues, la acreditación por la norma ISO 15189: 2003 además de cumplir los requisitos de

gestión de la calidad pretende asegurar la competencia técnica del laboratorio y garantizar la fiabilidad de sus

resultados.

También es importante documentar la participación del laboratorio en algún programa de evaluación externa de la

calidad, ajustada al tipo de análisis que realizan, además de pasar controles internos diariamente mediante

controles comerciales o un pool de muestras positivo.

Es importante tener en cuenta que el informe toxicológico emitido debe contener básicamente:

• Identificación de la muestra.

• Informe cuantitativo, valores numéricos y criterios de corte utilizados, o informe cualitativo en su defecto.

• Métodos analíticos utilizados.

• Interpretación toxicológica de los resultados.

• Firma del facultativo responsable.

Para finalizar, hay que destacar que en función de las causas que motivan la investigación de drogas de abuso, es

posible considerar las siguientes tres situaciones más importantes.

- De carácter diagnóstico-terapéutico: diagnóstico de una posible intoxicación, realizar el seguimiento y

control de drogodependientes sometidos a programas de deshabituación, situaciones derivadas de accidentes de

tráfico…

- De carácter médico-laboral: reconocimientos laborales de nuevo ingreso, periódicos, investigación post-

accidente laboral o tras la sospecha de exposición a drogas…

- De carácter judicial-forense: Según el artículo 379 de La ley de Tráfico puede ser obligado investigar las

causas de un accidente de circulación. “…bajo la influencia de drogas tóxicas, estupefacientes, sustancias

psicotrópicas o de bebidas alcohólicas…”


185

Ruego a Uds. Que una vez concluido el análisis sea remitido a los Servicios Jurídicos del Hospital Clínico San Carlos de Madrid.

…………………………………………... a …………….. de ………………………..200

El médico

Nombre del firmante

ILMO. Sr. Director del Departamento de Toxicología del Instituto Nacional de Toxicología y Ciencias Forenses.

Anexo I.- Ejemplo del documento de Cadena de custodia según las recomendaciones del Ministerio de Justicia, modificado por el grupo de trabajo multidisciplinar del Hospital Clínico San Carlos44.

ANEXO I

CADENA DE CUSTODIA

La toma de muestra se ha practicado en el día de..…………….. a la hora ……………..

Las muestras han sido extraídas y etiquetadas por DUE ………………………………….

Las muestras han sido envasadas y almacenadas por SUPERVISORA ………………..

Etiqueta identificativa…………………………………………………………………………..


186

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189

1.- Introducción La Enfermedad Renal Crónica (ERC) representa un importante problema de salud pública, tanto por su elevada

incidencia y prevalencia, como por su importante morbi-mortalidad y coste socioeconómico.

Diversos estudios de población han demostrado una elevada prevalencia de ERC en la población general en sus

diferentes estadios, que se estima en torno a un 16.8 % de la población adulta según datos de la National Health

and Nutrition Examination Survey ((NHANES 1999-2004)1. En España, según los datos preliminares del estudio

EPIRCE (Epidemiología de la Insuficiencia Renal Crónica en España), aproximadamente el 11% de la población

adulta presenta algún grado de ERC2. Por todo ello la detección precoz de los pacientes con ERC oculta es uno de

los objetivos de la Sociedad Española de Nefrología (SEN) en la lucha contra la anunciada epidemia de

insuficiencia renal3. Cuanto más precoz sea la intervención terapéutica, menor será el riesgo de progresión de la

enfermedad renal y la morbilidad cardiovascular asociada.

La SEN recomienda detectar la presencia de ERC en todas las personas mayores de 60 años o con hipertensión

arterial, diabetes, o enfermedad cardiovascular (Fuerza de Recomendación B)4. El cribado consiste en evaluar el

FG y la albuminuria al menos una vez al año5.

2.- Objeto y campo de aplicación En la práctica clínica la ERC es fácil de detectar mediante la estimación del filtrado glomerular (FG), la albuminuria

y el sedimento urinario (Fuerza de Recomendación B) y el objeto de este documento es proporcionar una serie de

recomendaciones sobre la utilización de las ecuaciones que estiman el FG en adultos.

3.- Metodología utilizada en la realización del documento

Las recomendaciones que se presentan en este documento son el resultado de la búsqueda, evaluación crítica y

síntesis de la evidencia científica existente sobre la ERC y su estimación mediante el FG. Siempre que ha sido

posible, se ha incluido el nivel de evidencia científica y la fuerza que sustenta cada una de las recomendaciones

siguiendo los criterios de la Kidney Disease Improving Global Outcomes (KDIGO) y que son los Grades of

Recommendation, Assessment, Development and Evaluation (GRADE) modificados para la ERC. En el Anexo I se

muestra el significado de los niveles de evidencia y de la fuerza de las recomendaciones utilizadas en este

documento6.

Función renal. Aclaramiento de Creatinina y Fórmulas de Estimación del Filtrado Glomerular.

Andrea Agarrado Roldan, Sonia Bocharan Ocaña, Elena Buces González, Laura Rincón de Pablo.

Tema 8

Tema 8. Función Renal. Aclaramiento de Creatinina y Fórmulas de Estimación del FG

190

4.- Criterios actuales de diagnóstico y clasificación de la enfermedad renal crónica

La presencia de ERC se establece según el daño y el nivel de función renal. En el año 2002 la National Kidney

Foundation’s Kidney Disease Outcomes Quality Initiative (NKF/KDOQI) elaboró unas guías para evaluar, clasificar

y estratificar a los pacientes con ERC según el valor de FG y de la presencia de lesión renal.

De acuerdo a estas guías la ERC se define como la disminución de la función renal, expresada por un FG < 60

mL/min/1,73 m2 o como la presencia de daño renal de forma persistente durante al menos 3 meses. Por tanto

incluye:

• Daño renal diagnosticado por alteraciones histológicas en biopsia renal, o de forma indirecta por marcadores

como la albuminuria o proteinuria, alteraciones en el sedimento urinario o alteraciones en pruebas de imagen.

• Alteración del FG < 60 mL/min/1,73 m2.

De acuerdo al FG calculado o estimado con las distintas fórmulas y a la presencia de daño renal, la ERC se

clasifica en los cinco estadios que se recogen en la Tabla 17.

Tabla 1.- Clasificación de los estadios de la enfermedad renal crónica (ERC) según las guías K/DOQI 2002 de la National Kidney Foundation. * Estas alteraciones deben confirmarse durante al menos 3 meses.

Hay que destacar que todos los individuos con un FG menor de 60 mL/min/1,73 m2, durante un mínimo de 3

meses, son clasificados de ERC independientemente de que presenten o no daño renal. La razón de incluir a

estos pacientes, es que presentan una función renal menor de la mitad de los niveles normales de FG de un

adulto, lo cual está asociado a un gran número de complicaciones8.

Por otro lado, todos los individuos con daño renal, independientemente del valor de FG, también son

diagnosticados de ERC ya que estos pacientes tienen un mayor riesgo de pérdida de función renal y de desarrollo

de enfermedad cardiovascular9.

En el estadio 2 la ausencia de otros marcadores de daño renal hará que se catalogue como descenso del FG y no

de ERC.

Los estadios 3-4 constituyen lo que se conoce habitualmente como insuficiencia renal crónica (IRC) y el estadio 5,

con valores de FG inferiores a 15 mL/min/1,73 m2, de Insuficiencia renal crónica terminal (IRCT).

En el momento actual, la clasificación de la enfermedad renal crónica sigue la publicación de la NKF, sin embargo,

esta definición está siendo motivo de intentos de modificación que definan más claramente la progresión de la

enfermedad renal entre los diferentes estadios o la diversidad de los mismos. Por ejemplo, los pacientes en

hemodiálisis, en diálisis peritoneal o con un trasplante renal deberían estar en distintas categorías dentro del

estadio 5 de la ERC10.

Estadio* FG (60 mL/min/1,73 m2) Descripción

1 ≥ 90 Daño renal con FG normal

2 60-89 Ligero descenso del FG

3 30-59 Descenso moderado del FG

4 15-29 Descenso grave del FG

5 < 15 o diálisis Prediálisis/diálisis


191

5.- Evaluación de la función renal

La medición del filtrado glomeular (FG) se ha considerado como el mejor índice de función renal durante mucho

tiempo. Se mide a través del aclaramiento de una sustancia y corresponde al volumen de plasma del que ésta es

totalmente eliminada por el riñón por unidad de tiempo. Es útil para detectar ERC, monitorizar su progresión,

prevenir complicaciones y realizar ajustes de dosis de fármacos de eliminación renal. El valor del FG varía en

relación a la edad, sexo, y masa corporal situándose alrededor de 140 mL/min/1,73 m² en individuos adultos

jóvenes sanos.

La medición del FG es difícil de realizar y no puede estimarse de forma directa. Se precisa una sustancia

(exógena o endógena), de concentración estable en plasma, libremente filtrada a nivel glomerular y no sometida a

procesos de secreción, reabsorción ni metabolización a nivel renal. Entre las exógenas tenemos la inulina,

considerada como el estándar oro, distintas moléculas marcadas con isótopos radioactivos (99Tm-DTPA, 51Cr-

EDTA, 125-I-iotalamato) así como no isotópicas (iohexol, iotalamato), todas de difícil implementación en la práctica

habitual debido a su laboriosidad, elevado coste económico y necesidad de metodología no disponible,

habitualmente, en la mayoría de los laboratorios clínicos. Entre las endógenas, la concentración sérica de

creatinina es la prueba más ampliamente utilizada. También se han estudiado distintas proteínas de baja masa

molecular, como cistatina C, β-traza proteína y β2-microglobulina con resultados no concluyentes11 pero si

prometedores en el caso de cistatina C.

5.1.- Concentración sérica de creatinina

La concentración sérica de creatinina es la medida habitualmente utilizada para evaluar la función renal, sin

embargo presenta variaciones importantes en función de la edad, sexo, etnia, masa muscular y tipo de dieta (es

mayor en personas jóvenes, en varones y en la raza negra). Además, la relación entre la concentración sérica de

creatinina y el FG no es lineal, se precisan descensos del FG de al menos el 50% para que la concentración sérica

de creatinina se eleve por encima del intervalo de referencia.

Los problemas que nos encontramos al determinar creatinina sérica son los siguientes:

• La creatinina presente en el plasma se filtra libremente por el glomérulo, pero también es secretada en el

túbulo proximal, por tanto, el aclaramiento de creatinina sistemáticamente sobreestima el filtrado glomerular del

orden del 10 al 40% en individuos normales y aún más en individuos con ERC. Por ello, en los estadios iniciales

de la ERC la concentración de creatinina sérica puede ser normal a pesar de la reducción del filtrado glomerular.

• La eliminación extrarrenal de creatinina está incrementada en pacientes con ERC. En éstos, la excreción

renal de creatinina es menor de lo esperado para su edad, sexo y peso. No se debe a una disminución de la

formación de creatinina sino a que ésta se elimina por vía gastrointestinal.

• Los métodos de medición de la concentración sérica de creatinina son sensibles a múltiples

interferencias12. Sólo el método Jaffé cinético y en especial los métodos enzimáticos parecen aproximar sus

valores a los reales, no obstante ya existe un material de referencia del NIST (National Institute of Standards and

Technology) denominado SRM 967 para la calibración y evaluación de los métodos clínicos.

Por todo ello, la evidencia científica disponible actualmente coincide en señalar que la determinación de creatinina

sérica no debe ser utilizada como único parámetro para evaluar la función renal.


192

5.2.- Aclaramiento de creatinina

La medición del aclaramiento de creatinina se realiza en un período de 24 horas. La creatinina se produce a ritmo

constante y se filtra libremente por el glomérulo, por lo que conociendo la concentración de creatinina en suero, en

orina y el volumen de diuresis podemos calcular el aclaramiento de creatinina y así estimar el FG.

CrCl: Aclaramiento de creatinina; UCr: Creatinina en orina; V: Volumen de orina; PCr: Creatinina en plasma; T: Tiempo de recogida. Con esta fórmula resolvemos el problema interindividual dependiente de la masa muscular que produce la

medición aislada de la concentración de creatinina en plasma. Sin embargo, implica otros inconvenientes como

son los errores en la recogida de orina, los problemas derivados de la homogenización y medida de volumen, la

variación en la secreción tubular, así como el inconveniente que supone para el paciente recoger la orina de 24

horas. Todo ello nos puede llevar a una infra o sobreestimación del FG.

Es por ello que en la práctica clínica habitual la cuantificación de creatinina en suero no debe utilizarse de forma

aislada para evaluar la función renal, debiendo acompañarse la valoración de la edad, el sexo, la raza, y la masa

corporal. Del mismo modo, el aclaramiento de creatinina no es un buen método para valorar la progresión de la

ERC ya que la evidencia científica existente indica que el aclaramiento de creatinina sobreestima el verdadero

valor del FG, no proporcionando, en general, mejor estimación del mismo respecto al obtenido mediante el uso de

ecuaciones que tengan en cuenta las variables de confusión que afectan la relación entre la concentración sérica

de creatinina y el valor del FG. Del mismo modo, las ecuaciones que han utilizado el aclaramiento de creatinina

como estándar oro en su proceso de desarrollo y validación tienden a sobreestimar el verdadero FG.

Esta recomendación hace referencia únicamente a la utilización de orina de 24 horas para medir el aclaramiento

de creatinina y no a su uso en otras circunstancias (evaluación del estado nutricional, estudios metabólicos de

litiasis, etc) 13

5.3.- Concentración sérica de urea

La determinación de urea en suero para estimar la FG es de menor utilidad que la determinación de creatinina ya

que su concentración plasmática está influenciada principalmente por la ingesta y catabolismo de proteínas, por

tanto, hay múltiples factores que influyen en su concentración tanto para aumentarla (aumento de la ingesta,

hemorragias, traumatismos, deshidratación…) como para disminuirla (disminución de la ingesta, insuficiencia

hepática…).

5.4.- Evaluación de la proteinuria

La presencia de proteínas en orina es un marcador de riesgo precoz de progresión o aparición de insuficiencia

renal, eventos cardiovasculares e incluso muerte. Por ello uno de los principales objetivos en la ERC es la

reducción de la proteinuria ya que reduce la progresión de de la enfermedad.

CrCl (mL/min) = UCr (mg/dl) x V (ml) / PCr (mg/dl) x T (min)


193

5.5.- Calculo del cociente Proteína/Creatinina o Albúmina/Creatinina

La medida de este cociente en una muestra aislada de orina ofrece una estimación precisa de la excreción urinaria

de proteínas o albúmina, no siendo necesario en la mayoría de los casos recoger orina de 24 horas para

cuantificar la excreción.

La American Diabetes Association (ADA) y la Nacional Kidney Foundation (NKF) recomiendan valorar la

presencia de proteinuria o de albuminuria para detectar la ERC. El método ideal para su cuantificación es la

recogida de orina de 24 horas pero como hemos comentado anteriormente, al estar sometida a varias fuentes de

error e incomodidades, el método alternativo es medir el cociente proteína/creatinina o albúmina/creatinina en una

muestra aislada de orina. La ventaja es que corrige las alteraciones en la concentración urinaria derivadas de los

cambios de hidratación al afectar por igual al numerador que al denominador y por otro lado la comodidad de

recoger una muestra aislada de orina.

La relación proteína/creatinina en una muestra aislada de orina presenta buena correlación con la proteinuria de

24 horas independientemente de la enfermedad causante, del sexo, de la edad del paciente, de la cuantía de la

proteinuria o del grado de función renal. Además, predice la presencia de proteinuria de rango nefrótico con una

buena sensibilidad y especificidad.

Del mismo modo, el cociente albúmina/creatinina en orina se correlaciona adecuadamente con la albuminuria de

24 horas, con buena sensibilidad y especificidad para detectar micro o macroalbuminuria y sus variaciones a lo

largo del tiempo.

Uno de los problemas de los cocientes cuyo denominador es la creatinina es la variación en su producción según

la masa muscular de cada paciente, estando en estudio ajustes en los valores de diagnóstico de microalbuminuria

según las características de los pacientes (Tabla 2).

Tipo de muestra (unidades)

Orina 24 h (mg)

Orina minutada Cociente o índice

albúmina/creatinina (µg/min)

Muestra aislada ajustada a la

creatinina Cociente o índice

albúmina/creatinina (mg/l o µg/mg)

Muestra aislada no ajustada a la

creatinina (mg/l o µg/mg)

Normal < 30 < 20 < 30 < 20

MicroAlb 30-299 20-199 30-299 20-199

Proteinuria ≥ 300 ≥ 200 ≥ 300 ≥ 200

Tabla 2.- Definiciones de microalbuminuria y macroalbuminuria (proteinuria) según la excreción urinaria de albúmina. Fuente: Rodrigo Calabia, E. Medida de la función renal. Nefrología 2004; 24: 35-46.

En cuanto a la recogida de la muestra aislada de orina, es preferible la de primera hora de la mañana por haber

mostrado mayor correlación con la excreción de 24 horas, pero igualmente se considera válida una muestra de

orina al azar pues las diferencias son mínimas.

En población general no es útil detectar de forma rutinaria la presencia de microalbuminuria, sin embargo, en

pacientes en riesgo (diabéticos, hipertensos y familiares de primer grado de diabéticos o nefrópatas) hay que


194

detectar periódicamente microalbuminuria, mediante tira reactiva o medida del cociente albumina/creatinina siendo

la determinación de albuminuria un marcador de daño renal más precoz que la medida de proteinuria.

La utilización de técnicas de inmunoensayo permite determinar la excreción de albúmina con precisión, en rangos

más bajos que los de proteinuria, permitiendo la detección de nefropatía de forma más precoz. Aunque el coste y

la dificultad técnica de la determinación de albúmina es mayor que la de proteinuria, las guías de la NFK

recomiendan su utilización salvo si la excreción de albúmina es muy elevada (cociente albúmina/creatinina >

500mg/g).

En la práctica clínica los métodos de screening más frecuentes son las tiras reactivas para proteínas o albúmina

(según las guías de la NFK, la evaluación mediante tiras de proteinuria o albuminuria es suficiente para el

screening). Las de proteínas tienen una alta especificidad pero son relativamente poco sensibles, no detectando

fases iniciales del daño renal. Las de albúmina son más sensibles y pueden detectar microalbuminuria de 3-4

mg/dl pero son más caras y precisan posteriormente cuantificación.

En los pacientes con riesgo de nefropatía está indicado el despistaje periódico de proteinuria mediante tiras

reactivas o de microalbuminuria mediante el cociente albúmina/creatinina al menos en pacientes con diabetes

mellitus. Por el contrario, en individuos sin factores de riesgo de ERC, esto no está indicado.

Además de la proteinuria, otros marcadores de daño renal son las alteraciones del sedimento urinario,

principalmente hematuria, y las alteraciones morfológicas renales detectadas principalmente por ecografía.13

5.6.- Cistatina C

La cistatina C es una proteína de 13 KDa de peso molecular, no glicosilada, producida por todas las células

nucleadas. Su bajo peso molecular y un alto punto isoeléctrico le permiten ser filtrada libremente y reabsorbida en

el túbulo renal. Además su síntesis es más o menos constante e independiente de la masa muscular, dieta o edad,

por lo que se puede considerar un buen indicador de evaluación del FG, sobre todo en la detección de fallo renal

precoz 14.

No obstante, su estudio aún está en desarrollo y es por ello que no está implantado su uso generalizado.

6.- Ecuaciones de estimación del filtrado glomerular

Por todo lo comentado anteriormente, tanto la dificultad técnica y elevado coste del uso de sustancias exógenas

(Inulina, Iohexol…) para medir FG, como la imprecisión de la medida del aclaramiento de creatinina derivada de

la incorrecta recolección de orina de 24 horas, entre otras causas, se proponen diferentes ecuaciones basadas en

la medida de la creatinina en suero y variables antropométricas, evitando la recolección de la orina de 24 horas.

Las ecuaciones se basan en la idea de que la excreción de creatinina está en equilibrio con su producción, que a

su vez es proporcional a la masa muscular, la cual se puede estimar a partir de las variables antropométricas del

individuo.

La estimación del FG mediante ecuaciones requiere que la concentración de creatinina en suero sea estable por

lo que no puede utilizarse para valorar la función renal en diversas situaciones clínicas (Tabla 3).

La aplicación a estos grupos de pacientes puede llevar a errores en la estimación del FG. En estos casos se

utilizará el aclaramiento de creatinina a partir de la recogida de orina de 24 horas 11.


195

Limitaciones en la utilización de las ecuaciones para la estimación del filtrado glomerular:

Una de las principales limitaciones en la aplicación de todas las ecuaciones predictivas que se basan en la

medida de la creatinina en suero proviene de la falta de estandarización de los métodos de medida y de los

diferentes grados de inexactitud, imprecisión y susceptibilidad a interferencias de los mismos. Todo ello es

responsable de una importante variabilidad interlaboratorio en los resultados de la concentración de creatinina,

que se traduce en la obtención de diferencias significativas en la estimación del FG a partir de las ecuaciones, con

los datos de creatinina aportados por diferentes laboratorios 15.

Tabla 3.- Situaciones clínicas en las que la estimación del filtrado glomerular mediante fórmulas resulta inadecuada

El método de medida de la creatinina más empleado (Jaffé cinético) sobreestima ligeramente la concentración de

la creatinina en suero debido a la presencia en éste de ciertos cromógenos (glucosa, proteínas, ácido ascórbico,

fructosa, piruvato, acetoacetato) que también reaccionan con el picrato alcalino, interfieren en la medida de la

creatinina y originan un error positivo de 20 – 30mmol/L en comparación con la medida de creatinina por HPLC.

Este tipo de error afecta sólo al suero debido a que la concentración de estas sustancias en la orina es muy baja.

Por tanto, cuando se utilizan estos métodos para medir la creatinina, se obtienen resultados superiores a los

obtenidos con otros métodos y valores de aclaramiento de creatinina o de FG estimado inferiores 16.

Algunas firmas comerciales han introducido una modificación en la calibración del método cinético de Jaffé de

forma que los resultados obtenidos sean más concordantes con los obtenidos por HPLC15 (Jaffé cinético

compensado). En la práctica clínica con este método se obtienen valores de creatinina en suero de unos 20 a 30

micromoles/L menores que los obtenidos por el método de Jaffé cinético sin compensar 17.

Individuos con dietas especiales (vegetarianos estrictos, suplementos de creatina o creatinina).

Individuos con alteraciones importantes de la masa muscular (amputaciones, enfermedades musculares, parálisis, pérdida de masa

muscular).

Individuos con un índice de masa muscular inferior a 19 Kg/m2 o superior a 35 Kg/m2.

Situaciones extremas de estado nutricional.

Pacientes con normofunción renal o hiperfiltración (diabéticos).

Fracaso renal agudo.

Presencia de hepatopatía grave, edema generalizado o ascitis.

Embarazo.

Trasplantados renales.

Estudio de potenciales donantes de riñón.

Ajuste de dosis de fármacos con elevada toxicidad y de eliminación por vía renal.


196

La calibración del método de creatinina también introduce diferencias en cuanto a los resultados obtenidos; así,

los ensayos de creatinina no calibrados de acuerdo con el método usado en el laboratorio de referencia para

desarrollar y validar una ecuación específica, introducen una fuente adicional de error en las estimaciones del

filtrado glomerular.

El sesgo de la calibración introduce una mayor incertidumbre en valores de creatinina más bajos, es decir, en el

rango de concentración asociado a una función renal normal 15, por lo que la estimación del FG utilizando las

diferentes ecuaciones es mucho menos precisa para valores de creatinina cercanos a la normalidad. Por eso se

recomienda informar la estimación del FG >60 mL/min y no como un valor numérico.

Posibles soluciones a la falta de estandarización serían la utilización de materiales de calibración con trazabilidad

respecto al método de referencia y la utilización de materiales conmutables en programas de control de calidad

que permitan conocer el grado de desviación de los diferentes métodos comerciales con respecto al valor

verdadero 11.

Existen más de 40 ecuaciones para estimar el FG publicadas hasta la fecha, pero los algoritmos más difundidos

para estimar el FG en adultos son el de Cockroft-Gault y el del MDRD (Modificación of Diet in Renal Disease) 11.

En la actualidad la mayoría de las sociedades científicas incluyendo la Sociedad Española de nefrología ( S.E.N.)

y la Sociedad Española de Bioquímica Clínica y Patología molecular ( SEQC ) a través de un Documento de

Consenso sobre estimación del FG , recomiendan el uso de la ecuación del estudio MDRD para estimar el FG en

adultos, en la versión clásica MDRD-4 o en la versión MDRD-4-IDMS, en función de si el método analítico usado

en la determinación de la creatinina presenta o no trazabilidad con la espectrometría de masas con dilución

isotópica ( IDMS).

6.1.- Cockcroft-Gault

La ecuación estima el aclaramiento de creatinina y no el FG. La ecuación de Cockcroft- Gault es el resultado de

un análisis de regresión en el que intervienen como variables la concentración sérica de creatinina, la edad, el

sexo y el peso. El estudio se realizó en una población de 236 individuos con edades comprendidas entre 18 – 92

años con un valor medio del filtrado glomerular de 72.7 ml/min. Esta ecuación tiende a sobreestimar la función

renal cuando existe ERC y sobre todo cuando existe un aumento de peso que no se acompaña de un aumento

proporcional de masa muscular (obesidad, retención de líquidos).

6.2.- MDRD

Es el resultado de un análisis retrospectivo del estudio ¨Modification of Diet in Renal Disease ¨. El objetivo era

encontrar una ecuación que estimase el FG y no el aclaramiento de creatinina. Se desarrolló a partir de una

población de 1070 individuos adultos afectos de ERC. Se usó como medida del FG el aclaramiento con 125I-

Iotalamato que presentó un valor medio de 40 mL/min/1.73 m2. Como en el estudio MDRD se utilizaron individuos

afectos de ERC, se ha cuestionado mucho la aplicación en individuos con función renal normal. Las ecuaciones

del estudio MDRD normalizan el filtrado glomerular a una superficie corporal de 1,73 m2, por lo que no se necesita

el peso magro y aunque emplean una fórmula muy compleja de calcular manualmente, es sencilla de automatizar

para que la calcule el SIL del laboratorio, ya que todos los datos necesarios suelen estar recogidos en los

demográficos del paciente.


197

En la primera ecuación, MDRD-6, intervinieron 6 variables (creatinina, albúmina y urea séricas, edad, sexo y

etnia). Un año después se publicó una versión abreviada de la ecuación, MDRD-4, que eliminaba de los cálculos

la urea y la albúmina séricas manteniendo la misma eficacia pero facilitando su aplicación diagnóstica.

Finalmente, tras procesar diferentes materiales conmutables (CAP 2003 C-02, CAP 2004 LN-24) valorados por

IDMS y demostrar la existencia de una desviación de + 4,56 % al reprocesar 253 muestras congeladas de

pacientes incluidos en la obtención de la ecuación MDRD-4, surge MDRD-4-IDMS, la ecuación recomendada para

laboratorios que utilicen para determinar la creatinina métodos trazables a la espectrometría de masas de dilución

isotópica18.

Tabla 4a.- Ecuaciones de estimación del FG (unidades internacionales). Abreviaturas y unidades: FG: filtrado glomerular (mL/min/1,73 m2). Aclaramiento de creatinina (mL/min). Edad (años). Peso (kg). Creatinina: concentración sérica de creatinina (μmol/L). Urea: concentración sérica de urea (mmol/L). Albúmina: concentración sérica de albúmina (g/L).

MDRD-4

FG estimado = 186 x (creatinina/88,4) -1,154 x (edad)-0,203 x (0,742 si mujer) x (1,210 si raza negra)

MDRD-4 IDMS

FG estimado = 175 x (creatinina/88,4)-1,154 x (edad)-0,203 x (0,742 si mujer) x (1,210 si raza negra)

MDRD-6

FG estimado = 170 x (creatinina/88,4)-0,999 x (edad)-0,176 x (urea x 2,8)-

0,170 x (albúmina/10)0,318 x (0,762 si mujer) x (1,180 si raza negra)

Cockcroft-Gault

Aclaramiento de creatinina estimado= (140-edad) x peso / 72 x(creatinina/88,4)x (0,85 si mujer)

MDRD-4

FG estimado = 186 x (creatinina)-1,154 x (edad)-0,203 x (0,742 si mujer) x (1,210 si raza negra)

MDRD-4 IDMS

FG estimado = 175 x (creatinina)-1,154 x (edad)-0,203 x (0,742 si mujer) x (1,210 si raza negra)

MDRD-6

FG estimado = 170 x (creatinina)-0,999 x (edad)-0,176 x (urea x 0,467)-0,170 x (albúmina) 0,318 x (0,762 si mujer) x (1,180 si raza negra)

Cockcroft-Gault

Aclaramiento de creatinina estimado = (140-edad) x peso / 72 x (creatinina)x (0,85 si mujer)


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Tabla 4b.- Ecuaciones de estimación del FG (unidades convencionales). Abreviaturas y unidades: FG: filtrado glomerular (mL/min/1,73 m2). Aclaramiento de creatinina (mL/min). Edad (años).Peso (kg). Creatinina: concentración sérica de creatinina (mg/dL). Urea: concentración sérica de urea (mg/dL). Albúmina: concentración sérica de albúmina (g/dL).

6.3.- Nuevas ecuaciones para estimar FG

El CKD-EPI (Chronic Kidney Disease Epidemiology Collaboration) ha publicado recientemente una nueva

ecuación denominada CKD-EPI desarrollada a partir de una población de 8.254 participantes en 10 estudios

clínicos que incluyen a pacientes con diferentes características clínicas, con y sin enfermedad renal y con un

amplio rango de valores de FG 19 (a diferencia de MDRD). La ecuación incluye como variables la creatinina sérica,

la edad, el sexo y la raza19 y va a presentar diferentes versiones en función de la etnia, el sexo y el valor de

creatinina. (Tabla 5).

Tabla 5.- Ecuación de estimación del FG CKD-EPI. FG (filtrado glomerular): unidades mL/min/1,73 m2. Creatinina: unidades µmol/L. Edad en años.

Según diferentes estudios, la ecuación CKD-EPI mejora los resultados obtenidos con MDRD-IDMS, en especial

para valores de FG > 60 ml/min/1,73 m2, donde la ecuación MDRD-IDMS infraestima los valores del filtrado

glomerular, ocasionando que un número elevado de pacientes sean considerados candidatos a derivación al

nefrólogo con las importantes repercusiones sociosanitarias que ello conlleva y mantiene la misma exactitud que

MDRD-IDMS para los valores de FG inferiores a 60 ml/min/1,73m2, motivo por el cual CKD-EPI debería sustituir a

MDRD-IDMS en la práctica clínica habitual20.

Las ecuaciones anteriores nos permiten estimar el FG en adultos, pero no deben utilizarse en niños y ni menores

de 18 años. La ecuación más extendida para estimar el FG en niños y adolescentes es la ecuación de Schwartz y

col. (Tabla 6) que se basa en la concentración sérica de creatinina y en la talla del paciente.

Etnia negra:

Mujeres: Creatinina ≤62: FG estimado = 166 x ((creatinina/88,4/0,7)-0,329 x 0,993edad

Creatinina >62: FG estimado = 166 x ((creatinina/88,4/0,7)-1,209 x 0,993edad

Hombres: Creatinina ≤80: FG estimado = 163 x ((creatinina/88,4/0,9)-0,411 x 0,993edad


Etnia blanca y otras:

Mujeres: Creatinina ≤62: FG estimado = 144 x ((creatinina/88,4/0,7)-0,329 x 0,993edad


Hombres: Creatinina ≤80: FG estimado = 141 x ((creatinina/88,4/0,9)-0,411 x 0,993edad



199

Tabla 6.- Ecuación de Schwartz.

Finalmente hay que recordar que aunque el aclaramiento de Cistatina C y las diferentes ecuaciones de estimación

del FG basadas en Cistatina se han propuesto como alternativa a las ecuaciones de estimación del FG anteriores

y al aclaramiento de creatinina, en la actualidad, independientemente de las expectativas que la Cistatina genera

como mejor marcador de FG, ninguna guía de práctica clínica incluye su uso como parámetro de cribado de la

ERC.

7.- Recomendaciones y conclusiones

• La determinación de la creatinina sérica no debe ser utilizada como único parámetro para evaluar la

función renal. La estimación del FG mediante ecuaciones es el mejor índice disponible en la actualidad en

la práctica clínica para evaluar la función renal. La medida del aclaramiento de creatinina mediante la

recogida de orina de 24 horas no mejora, salvo en determinadas circunstancias anteriormente

mencionadas, la estimación del FG obtenido a partir de las ecuaciones. (Fuerza de recomendación: A).

• En la actualidad la mayoría de sociedades científicas, incluyendo la Sociedad Española de Nefrología

(SEN) y la Sociedad Española de Bioquímica clínica y Patología molecular (SEQC), a través del

Documento de Consenso sobre estimación del Filtrado Glomerular, aconsejan el uso de la ecuación del

estudio MDRD para la estimación del FG cuando los laboratorios utilicen métodos sin trazabilidad respecto

al método de referencia en la determinación de la creatinina, o la versión preferible MDRD-IDMS si los

laboratorios utilizan métodos con trazabilidad respecto a IDMS en la determinación de la creatinina.

• Los resultados obtenidos por los diferentes estudios varían en función de las características de la

población estudiada, del estándar oro utilizado para valorar el FG y sobre todo del método de

determinación de creatinina, dificultando todo ello la comparación de los resultados obtenidos21 (nivel de

evidencia R,C).

• La fórmula de Cockcroft-Gault es más difícil de implementar en los laboratorios clínicos. Como ya se ha

dicho, se necesita conocer el peso (y la estatura para ajustar según el área de superficie corporal), que

generalmente no se registra entre los datos solicitados por el laboratorio. Además, no se conoce con

exactitud la calibración óptima de la creatinina sérica para esta fórmula 22.

• Hay que tener en cuenta y valorar que el comportamiento de las ecuaciones es distinto según el valor del

FG que tenga el paciente11:

• Se sobreestima el FG para valores inferiores a 15 mL/min/1.73 m2 (especialmente en la ecuación

de Cockcroft-Gault).

FG (mL/min/1,73m2)= K x Talla(cm) / Creatininasuero ( mg/dL )

El valor de la constante K varía con la edad del niño, siendo:

0,33 para RN y lactantes prematuros

0,45 para RN a término y lactantes durante el primer año de vida

0,55 para niños mayores de un año de edad

0,7 ó 0,57 para adolescentes varones o mujeres.


200

• Presentan mayor exactitud diagnóstica para valores de FG entre 15 y 60 mL/min/1.73 m2,

correspondientes a estadios de ERC 3 y 4, mencionados ya anteriormente (especialmente la

ecuación MDRD).

• Para valores de FG entre 60 y 90 mL/min/1.73 m2 el comportamiento de las ecuaciones es

variable en función del tipo de población estudiada y del método de creatinina utilizado.

• Tanto la fórmula del estudio MDRD como la de Cockcroft-Gault son imprecisas a valores altos de

FG. Esto puede provocar errores de clasificación en ciertos grupos, incluidas las personas

normales, los niños, las mujeres embarazadas y pacientes con enfermedades que se asocian a

hiperfiltración

• Para cualquier valor de FG, la ecuación MDRD es mas precisa que Cockcroft-Gault

• Otros inconvenientes de la ecuación MDRD son la población de origen para los cálculos (ya que son

pacientes con cierto grado de ERC) y como ya se ha dicho, problemas en la estandarización de la medida

de creatinina sérica, lo que supone un problema en su aplicabilidad, no recomendándose que se informe

con el valor numérico exacto aquellos resultados de FG > a 60 o 90 mL/min/1,73 m2. Por esta misma

razón, se ha preconizado la necesidad de buscar nuevos marcadores de función renal o nuevas

ecuaciones de estimación del FG que mejoren los resultados de MDRD, especialmente para FG

superiores a 60 mL/min/1,73 m2 20.

• Recientemente, como ya se ha comentado, el grupo CKD-EPI ha validado una nueva ecuación. La

comparación de esta nueva ecuación frente a MDRD-IDMS pone de manifiesto que CKD-EPI mejora los

resultados, en especial para valores de FG altos manteniendo la misma exactitud que MDRD-IDMS para

los valores de FG < 60 mL/min/1,73 m2, con menor desviación (mediana de las diferencias entre FG

medido y estimado de 2,5 frente a 5,5 mL/min/1,73 m2), mejor imprecisión (rango interquartil de las

diferencias 16,6 frente a 18,3 mL/min/1,73 m2) y mayor exactitud (porcentaje de estimaciones del FG

dentro del 30 % del FG medido, 84,1 % frente a 80,6 %). Por otro lado, la reclasificación de los pacientes

por CKD-EPI incrementó la prevalencia de ERC en estadio 1 a expensas de una reducción de la

prevalencia de ERC estadios 2 y 3 20.

• Una estimación única no es suficiente para establecer la cronicidad de una insuficiencia renal. Hay que

tener en cuenta otros factores importantes ajenos a las ecuaciones, como la presencia de diabetes,

proteinuria, hipertensión arterial, o tabaquismo.

• La excreción urinaria de proteínas debe valorarse de modo preferente como el cociente

albúmina/creatinina en una muestra aislada de orina (normal < 30 mg/g), preferiblemente en la primera

orina de la mañana. Este cociente representa una buena estimación de la proteinuria y evita que se utilice

la orina de 24 horas, ya que su recogida es muy engorrosa y sujeta a numerosos errores preanalíticos.

(Fuerza de recomendación: A).

• Las guías de práctica clínica recientemente consensuadas por la Sociedad Española de Nefrología (SEN)

y la Sociedad Española de Medicina Familiar y comunitaria (semFYC) 23, incluyen como criterio de

derivación al nefrólogo pacientes de edad inferior a 70 años y con valor de FG <45 mL/min/1,73 m2


201

8.- Anexo I

Niveles de evidencia:

Evidencia alta: Es poco probable que investigaciones posteriores cambien la confianza en la estimación del

efecto.

Evidencia moderada: Puede que investigaciones posteriores tengan un impacto en la estimación del efecto y

puede cambiar esta estimación.

Evidencia baja o muy baja: Es muy probable que investigaciones posteriores tengan un efecto importante en

la estimación del efecto.

Fuerzas de las recomendaciones recogidas en el documento:

Fuerza de Recomendación A: Recomendación fuerte. La calidad de la evidencia disponible es alta, lo que

hace que junto con otras consideraciones se recomiende de forma encarecida que se siga esta recomendación.

Se espera que la recomendación se siga y puede servir de base para un indicador de calidad.

Fuerza de Recomendación B: Recomendación débil. La calidad de la evidencia disponible es alta o

moderada, lo que hace que junto con otras consideraciones se sugiera seguir la recomendación. Se espera que se

siga por la mayoría de los clínicos.

Fuerza de Recomendación C: Opinión. La calidad de la evidencia disponible es baja o muy baja. Se trata de

una recomendación basada en la opinión de expertos.

9.- Bibliografía

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203

1.- Acidemias orgánicas y aminoacidopatías 1.1.- Introducción

En 1908, Garrod acuñó la expresión error congénito del metabolismo (ECM) para describir un grupo de

enfermedades (alcaptonuria, pentosuria benigna, albinismo y cistinuria) causadas aparentemente por un defecto

puntual en el metabolismo de sustancias simples como aminoácidos o monosacáridos. Observó que estas

enfermedades se transmitían siguiendo las leyes de Mendel con un patrón de herencia autosómica recesiva y que

eran relativamente benignas. El descubrimiento en 1934 de la fenilcetonuria supuso un cambio en el concepto de

ECM. La fenilcetonuria está causada por un defecto en la conversión de fenilalanina a tirosina en el hígado, su

herencia es autosómica recesiva, pero la enfermedad dista mucho de ser benigna, y está asociada a una forma

severa de retraso mental. Actualmente, el número de desórdenes atribuidos a un defecto puntual, hereditario, del

metabolismo, excede los 500. Aunque individualmente su prevalencia es muy baja, en conjunto suponen un

porcentaje significativo de enfermedades, sobre todo en niños1.

Los ECM son el resultado de mutaciones en la secuencia de bases del DNA que codifica la secuencia específica

de aminoácidos de una proteína enzimática. El defecto en la enzima que deriva del gen alterado, se refleja en la

disminución o ausencia de su actividad biológica, lo que bloquea la ruta metabólica del sustrato enzimático, que

bien se acumula, o se metaboliza por rutas alternativas. Como consecuencia los productos de la vía principal no

se forman o lo hacen en cantidades inferiores mientras que los de las vías alternativas están presentes en

cantidades mayores de lo habitual.

Las acidemias orgánicas son un grupo heterogéneo de ECM caracterizados bioquímicamente por el acúmulo de

ácidos orgánicos en orina y, en menor medida, en otros fluidos corporales. Su origen está en la producción en

cantidades excesivas o la no degradación adecuada de dichos ácidos, que secundariamente ocasionan

desajustes en los procesos bioquímicos intracelulares. La incidencia global de estas enfermedades varía desde 1

por cada 10000 recién nacidos a 1 por cada 300002.

Hay otros ECM en los que también se acumulan y excretan en orina ácidos orgánicos, como son los defectos en la

oxidación de los ácidos grasos, las alteraciones en el metabolismo de los aminoácidos o las acidemias lácticas.

Las alteraciones en el metabolismo de los aminoácidos y ácidos orgánicos son, con escasas excepciones,

enfermedades congénitas que se heredan con carácter autonómico recesivo: en un individuo homocigoto, la

proteína crítica con la secuencia correcta de aminoácidos, no será producida; en un heterocigoto, la actividad

enzimática estará disminuida, y el bloqueo en la vía metabólica será sólo parcial. La patogenia dependerá de la

actividad enzimática residual.

Detección Urinaria de Enfermedades Metabólicas Hereditarias.

Tema 9

Ángeles Cabezas Martínez, Julián Carretero Gómez, Raquel Ramos Corral, Daniel Pineda Tenor.

Tema 9. Detección Urinaria de Enfermedades Metabólicas Hereditarias

204

1.2.- Manifestaciones clínicas

En condiciones normales, los ácidos orgánicos se metabolizan a productos no ácidos y se excretan por la orina.

La patogenia de estas alteraciones está relacionada tanto con el exceso en la producción de metabolitos tóxicos

como con la disminución en la producción y utilización de los sustratos energéticos, que conlleva el acúmulo de

ácidos orgánicos.

Los síntomas de las acidemias orgánicas son relativamente inespecíficos. La agrupación sintomática de

manifestaciones digestivas (rechazo del alimento, vómitos) y neurológicas (hipotonía, convulsiones, alteración del

nivel de consciencia) en ausencia de otra explicación clínica evidente, debe sugerir una acidemia orgánica3. En

algunas entidades se encuentra un olor característico y evolutivamente, retraso ponderal. La severidad y edad de

presentación varía en relación a la naturaleza del déficit enzimático. Existen tres formas clínicas de presentación:

- Neonatal severa, la más frecuente.

- Crónica intermitente de comienzo tardío.

- Crónica lentamente progresiva.

1.2.1- Acidosis metabólica

En la mayoría de las condiciones que producen acidosis metabólica se observa un anión GAP elevado. Una

acidosis metabólica con anión GAP normal, se reduce prácticamente a diarrea o acidosis tubular renal. Entre los

ECM, los que se asocian principalmente a acidosis metabólica son las acidemias orgánicas. Además de los ácidos

orgánicos específicos en cada caso, el lactato aparece con frecuencia elevado como resultado de la interferencia

con el metabolismo de la coenzima A (Figura 1).

Figura 1. Diagrama de flujo para la evaluación de la acidosis metabólica en niños.


205

1.2.2- Encefalopatía aguda

Las acidemias orgánicas, defectos del ciclo de la urea y algunas alteraciones del metabolismo de los aminoácidos,

debutan con síntomas de encefalopatía aguda. Estos síntomas son el resultado de los efectos tóxicos de los

metabolitos que se acumulan en el sistema nervioso central, que durante la gestación son eliminados a través de

la placenta. El intervalo desde el nacimiento hasta la aparición de los síntomas clínicos varía de horas a meses.

Los hallazgos iniciales suelen ser letargia y anorexia. Si no se trata, la letargia puede progresar a coma. Pueden

aparecer convulsiones y disminución del tono muscular. A veces, el primer síntoma observado es apnea o distress

respiratorio.

1.2.3- Hiperamoniemia

Se deben determinar niveles de amonio en plasma a todo niño con vómitos sin causa evidente, letargia u otras

evidencias de encefalopatía. Se observa hiperamoniemia en un número limitado de condiciones, entre ellas, los

ECM, incluyendo los defectos del ciclo de la urea y la mayoría de las acidemias orgánicas. El grado de daño

neurológico y retraso del crecimiento observado en los niños afectos depende de la duración del coma

hiperamoniémico neonatal. (Figura 2)

Figura 2. Diagnóstico diferencial de las distintas condiciones asociadas con hiperamoniemia neonatal. OTC:

ornitina transcarbamilass; CPS: carbamoil fosfato sintetasa.


206

1.2.4- Hipoglucemia

Los defectos en la oxidación de los ácidos grasos se pueden presentar como hipoglucemia. Los niños afectados

tienen disminuida la capacidad de usar la grasa almacenada como energía durante periodos de ayuno. Además

de desarrollar hipoglucemia, también está alterada la producción de acetil-CoA y cuerpos cetónicos. La

hipoglucemia puede aparecer sola o acompañada de hiperamoniemia, acidosis metabólica y aumento de las

transaminasas.

1.3.- Entidades clínicas

Son numerosas las enfermedades congénitas del metabolismo que cursan con aciduria orgánica4 (Tabla 1).

Tabla 1.- Patologías que cursan con aciduria orgánica. Modificada del Programa de Cribado Neonatal en España4.

Entre ellas las más frecuentes son las que se describen a continuación:

1.3.1- Acidemia Propiónica (OMIM #606054)

Deficiencia en la actividad de la propionil-CoA carboxilasa (Figura 3), enzima mitocondrial que cataliza el paso

de propionil-CoA a metilmalonil-CoA. Este enzima requiere biotina como cofactor5. Existen dos formas clínicas:

- Sensible a biotina, ligada a defectos en la biosíntesis de este cofactor, que conlleva asociados déficit de

otras carboxilasas.

- Resistente a biotina. Déficit aislado de propionil-CoA carboxilasa.

Patologías asociadas al metabolismo de los aminoácidos Hiperfenilalaninemia/Fenilcetonuria Defecto de la síntesis del cofactor Tetrahidrobiopterina Defecto de la regeneración del cofactor Tetrahidrobiopterina Enfermedad de la orina con olor a jarabe de arce Tirosinemia Aciduria arginosuccínica Citrulinemia Homocistinuria Patologías asociadas al metabolismo de los ácidos orgánicos Acidemia glutárica tipo I Acidemia isovalérica Aciduria 3-OH-3-metilglutárica Deficiencia de β-cetotiolasa Acidemia metilmalónica Acidemia propiónica Aciduria metilglutacónica Deficiencia de isobutiril-CoA deshidrogenasa Metilcrotonilglicinuria Metilbutirilglicinuria Patologías asociadas a la β-oxidación de los ácidos grasos Deficiencia de acil-CoA deshidrogenasa de cadena media Deficiencia primaria de carnitina Deficiencia de acil-CoA deshidrogenasa de cadena larga Deficiencia de acil-CoA deshidrogenasa de cadena muy larga Deficiencia de carnitina palmitoil transferasa Aciduria glutárica tipo II Deficiencia de acil-CoA deshidrogenasa de cadena corta


207

Alteraciones bioquímicas: aumento de las concentraciones en sangre y orina de ácido propiónico libre y de los

metabolitos producidos en su oxidación alternativa: 3-OH-propiónico, propionilcarnitina y metilcitrato.

1.3.2- Acidemia Metilmalónica. (OMIM #251000)

Deficiencia en la actividad de la metilmalonil-CoA mutasa (Figura 3), enzima que cataliza el paso de

metilmalonil-CoA a succinil-CoA, que es el paso final de la vía propiónico-metilmalónico5. La enzima requiere

adenosilcobalamina (B12) como cofactor.

Alteraciones bioquímicas: acúmulo intracelular de metilmalonil-CoA y presencia en plasma y orina de ácido

metilmalónico. Por la inhibición secundaria de la piruvato carboxilasa, se acumulan propionil-CoA y sus

metabolitos: ácido propiónico, 3-OH-propiónico, propionilcarnitina y metilcitrato.

Figura 3.- Metabolismo de los aminoácidos ramificados. (1: Deshidrogenasa de los α-cetoácidos ramificados. 2: Isovaleril-CoA-deshidrogenasa. 3: β-metilcrotonil-CoA-carboxilasa. 4: 3-metilglutaconil-CoA-hidratasa. 5: Hidroximetilglutaril-CoA-liasa. 6: 3-cetoliasa. 7: 3-hidroxiisobutiril-CoA-desacilasa. 8: Metilmalonil-semialdehido-deshidrogenasa. 9: Propionil-CoA-carboxilasa. 10: Metilmalonil-CoA-mutasa.)


208

1.3.3- Déficit múltiple de carboxilasas. (OMIM # 253260)

La biotina actúa como grupo prostético en varias carboxilasas (acetil-CoA carboxilasa, propionil-CoA carboxilasa,

piruvato carboxilasa, metilcrotonil-CoA carboxilasa), convirtiéndolas en formas activas (holoenzimas). Deficiencias

en la actividad enzimática de la holocarboxilasa sintetasa y la biotinidasa, ambas implicadas en el metabolismo de

la biotina, ocasionan secundariamente un déficit de estas enzimas5.

Alteraciones bioquímicas: el metabolito más característico en orina es el 3-OH-isovalérico. También aparecen

propiónico, 3-OH-propiónico, 3-metil-crotonilglicina y metilcitrato.

1.3.4- Acidemia Isovalérica (OMIM #243500)

Se debe a una deficiencia en la actividad de la isovaleril-CoA deshidrogenasa (Figura 3) enzima que cataliza el

paso de isovaleril-CoA a metilcrotonil- CoA en la vía de la descarboxilación oxidativa de la leucina5.

Alteraciones bioquímicas: acúmulo intracelular de isovaleril-CoA con aparición en líquidos biológicos de ácido

isovalérico (característico olor a pies sudados de la orina) y sus metabolitos, producidos en vías alternativas:

isovalerilglicina, isovalerilcarnitina y 3-OH-valérico.

1.3.5- Enfermedad de la orina con olor a jarabe de arce (OMIM #248600)

Se debe a una deficiencia en la actividad del complejo multienzimático deshidrogenasa de los α-cetoácidos

ramificados (Figura 3), producidos por transaminación en el paso inicial del catabolismo de leucina, isoleucina y

valina. Su nombre se debe a que la orina de estos pacientes tiene un olor característico a jarabe de arce o azúcar

quemado5.

Alteraciones bioquímicas: aumento en todos los fluidos corporales (plasma, orina y LCR) de los aminoácidos

ramificados precursores, en especial leucina y aloisoleucina (patognomónico de la enfermedad), y los

correspondientes α-cetoácidos: α-cetoisocaproico, α-ceto-β-metil-valérico y α-cetoisovalérico (responsable del olor

dulce de la orina de estos pacientes).

1.3.6- Deficiencias en la β-oxidación mitocondrial de los ácidos grasos (OMIM #201450)

Los ácidos grasos de cadena larga están implicados en una amplia variedad de procesos celulares, como la

síntesis de fosfolípidos, señalización celular o permeabilidad de la membrana. Pero la función más crítica es el

mantenimiento de la producción de energía durante el ayuno o en periodos de mayor demanda energética, vía β-

oxidación mitocondrial6.

Una vez movilizados desde el tejido adiposo, los ácidos grasos son captados por el hígado y las células

musculares a través de un sistema de transporte activo. Tras la activación a sus respectivos ésteres son

transportados al interior de la mitocondria, dónde una serie de enzimas convierten temporalmente los acil-CoA en

acilcarnitinas. Los ácidos grasos de cadena media y corta entran en la mitocondria de manera independiente al

"ciclo de la carnitina".

Los ácidos grasos son oxidados hasta su producto final, acetil-CoA, en un ciclo de reacciones secuenciales

mediadas por enzimas homólogos que se caracterizan por su afinidad por sustratos de longitud de cadena

diferente: muy larga, larga, media y corta. Cada ciclo del recorrido produce una molécula de acetil-CoA y un ácido

graso con dos átomos menos de carbono. En el músculo, el acetil-CoA es directamente utilizado como sustrato


209

energético, mientras que en el hígado se utiliza para la síntesis de cuerpos cetónicos, que sirven para

proporcionar energía a otros tejidos cuando se agotan las reservas de glucosa.

Los defectos hereditarios en la oxidación de los ácidos grasos pueden aparecer a cualquier edad, desde el

nacimiento a la edad adulta, llevando a una descompensación metabólica después de un periodo de inadecuada

ingesta calórica o tras una enfermedad. La deficiencia de la acil-CoA deshidrogenasa de cadena media es la

alteración más frecuente. Su principal característica clínica es la hipoglucemia no cetósica relacionada con el

ayuno. La primera aproximación diagnóstica consiste en el estudio de los ácidos orgánicos en orina, ácidos grasos

libres y carnitina plasmática. Las pruebas de laboratorio pueden no ser concluyentes si las muestras de sangre y

orina no se recogen durante el periodo de descompensación aguda. Una vez establecido el diagnóstico, el

pronóstico suele ser excelente: basta con instaurar una dieta rica en hidratos de carbono y evitar el ayuno.

1.4.- Tratamiento

Ante un cuadro de deterioro metabólico con sospecha de error congénito del metabolismo, aún sin diagnóstico

establecido, es necesario iniciar un protocolo de tratamiento de emergencia7. El objetivo es reducir en lo posible

las secuelas neurológicas de estos desórdenes:

- Hidratación.

- Corrección lenta de la acidosis con bicarbonato.

- Suspender el aporte proteico para evitar la producción de sustratos patológicos.

- Mantener un aporte calórico suficiente para evitar el catabolismo.

- Eliminar los metabolitos tóxicos que se acumulan: diuresis forzada, exanguinotransfusión, hemofiltración o

diálisis.

Una vez que se ha establecido el diagnóstico:

- Aporte proteico modificado para evitar en lo posible el acúmulo de metabolitos tóxicos.

- Mantener un aporte calórico suficiente para favorecer el anabolismo permitiendo un desarrollo y

crecimiento normales.

- Ingesta proteica limitada con restricción de aminoácidos precursores.

Los controles bioquímicos deben perseguir dos objetivos:

- Valoración del estado nutricional.

- Valoración de la estabilidad metabólica de la enfermedad: equilibrio ácido-base, glucemia y cuerpos

cetónicos en orina.

1.5.- Diagnóstico de laboratorio

El diagnóstico depende tanto del reconocimiento de los signos y síntomas clínicos de la enfermedad como de la

caracterización de la naturaleza química de estos desórdenes8. Debe establecerse rápidamente, antes de que el

daño causado sea permanente. Sin embargo, estas enfermedades son poco comunes y algunos factores dificultan

este diagnóstico:

- Signos y síntomas inespecíficos.


210

- Presentación como casos aislados.

- Baja prevalencia. Previamente se descartan otras condiciones más frecuentes.

- Escaso conocimiento de signos o síntomas que pueden ser clave para su reconocimiento.

- Algunos trastornos sólo producen anomalías intermitentes y las muestras de sangre y orina pueden ser

irrelevantes si no se han tomado en la fase aguda de la enfermedad.

Inicialmente, el síntoma más relevante es la tendencia a acidosis metabólica con anión GAP aumentado. El color y

olor de la orina ofrecen con frecuencia pistas importantes: a azúcar quemado en la enfermedad de la orina con

olor a jarabe de arce o a pies sudados en la acidemia isovalérica.

El diagnóstico específico se realizará al identificar los metabolitos anormales en plasma y orina; las muestras

deben recogerse en la fase aguda y antes de comenzar cualquier tratamiento. El diagnóstico definitivo se basa en

el estudio enzimático y molecular.

1- Primer nivel de diagnóstico: analítica básica de orientación. Hallazgos más frecuentes:

a. Acidosis metabólica con anión GAP superior a 20 meq/L orienta a una acidemia orgánica.

b. Hiperamoniemia, especialmente en acidemia propiónica, metilmalónica e isovalérica.

c. Ácido láctico moderadamente elevado. Si está muy elevado, orienta hacia acidosis láctica.

d. Presencia de cetonas y sustancias reductoras en orina.

2- Segundo nivel de diagnóstico: determinación de metabolitos patológicos.

a. Perfil de ácidos orgánicos en orina, específico de cada entidad.

b. Aminoácidos en plasma y orina.

c. Cuerpos cetónicos en plasma.

d. Carnitina libre en plasma (disminuye al ser consumida como detoxificante).

e. Perfil de acilcarnitinas en orina (aumentan).

3- Tercer nivel: diagnóstico enzimático y análisis molecular.

1.5.1.- Ácidos orgánicos en orina

En 1966, el Dr. Tanaka abrió el camino para caracterizar las bases clínicas, bioquímicas y moleculares de un

trastorno en el metabolismo de la leucina causado por un déficit en el enzima isovaleril-CoA deshidrogenasa.

Reconoció la importancia diagnóstica del perfil de aminoácidos en orina y desarrollo una de las primeras

aplicaciones de la espectrometría de masas al estudio de los errores congénitos del metabolismo2,6.

La orina humana contiene numerosos ácidos orgánicos y otros metabolitos en concentraciones muy variadas. En

la orina de un paciente con deficiencia de una enzima o un cofactor enzimático, el sustrato de ese enzima o los

metabolitos formados debido a la activación de vías metabólicas secundarias, se incrementa de forma muy

acusada.

Los ECM pueden diagnosticarse en muchos casos gracias a la presencia de estos metabolitos en la orina, tales

como ácidos orgánicos, aminoácidos, acilglicinas o acilcarnitinas. Muchas enfermedades metabólicas muestran


211

una presentación clínica similar, por lo que el diagnóstico definitivo sólo puede realizarse mediante el análisis de

fluidos biológicos.

Los ácidos orgánicos son compuestos solubles en agua que contienen uno o más grupos carboxilo y otros grupos

funcionales (no amino). Se forman en el metabolismo intermedio de la mayoría de los componentes orgánicos

celulares: aminoácidos, lípidos, carbohidratos, ácidos nucleicos y esteroides.

Debido a su relativamente bajo peso molecular, su solubilidad y otras características físicas, la mayoría de los

ácidos orgánicos se excretan en la orina, siendo éste el espécimen de elección para su determinación, mientras

que la metodología universalmente aceptada es la cromatografía de gases acoplada a espectrometría de masas

(GC/MS), que une el elevado poder de resolución de la cromatografía con la sensibilidad y capacidad analítica de

la espectrometría de masas.

En menos del 5% de las enfermedades metabólicas hereditarias la detección se basa en programas de cribado

poblacional en el periodo neonatal4,8. Los criterios de la OMS para que una enfermedad entre en un programa de

cribado neonatal son:

- Severa morbilidad y mortalidad si la enfermedad no se diagnostica en el periodo neonatal.

- La intervención médica a tiempo reduce significativamente la morbilidad, mortalidad y discapacidades

asociadas.

- Prevalencia mayor a 1 caso por 10000 recién nacidos.

- Existe un ensayo analítico sensible, específico y de coste apropiado.

Las muestras de orina impregnada en papel de filtro resultan muy útiles para los programas de screening

poblacional.

Para la correcta interpretación de los resultados del screening, es importante reconocer la variación normal del

patrón de aminoácidos en orina en función de la edad, dieta y medicación. Por ejemplo, los niños menores de 6

meses excretan grandes cantidades de prolina, hidroxiprolina y glicina, patrón anormal en individuos mayores. Los

neonatos excretan mayor cantidad de etilmalonato, α-cetoglutarato y compuestos intermedios del ciclo del ácido

cítrico que los niños mayores9.

La espectrometría de masas en tándem (MS/MS), se está utilizando con éxito en los programas de cribado

neonatal, debido a la rapidez del análisis y la facilidad en la preparación de la muestra. Sin embargo, el análisis de

ácidos orgánicos por GC/MSD es un procedimiento lento y costoso, que sólo se utiliza para el cribado selectivo en

pacientes previamente sintomáticos o para confirmar un resultado positivo en el screening.

El espécimen de elección es orina de una micción recogida sin conservantes. El paciente no requiere preparación

especial. Las muestras deben tomarse en la fase aguda de la sintomatología; en caso contrario pueden no revelar

anormalidades diagnósticas. Es recomendable solicitar una serie de información adjunta: edad, fecha y hora de la

recogida, motivo de la solicitud, situación clínica del paciente.

Los ácidos orgánicos deben ser extraídos de la orina mediante una extracción líquido/líquido después de añadir a

la muestra un estándar interno y una pequeña cantidad de ácido (HCL) para conseguir un pH inferior a 2.

Se añade un solvente orgánico (acetato de etilo, éter) y se mezcla vigorosamente. Los ácidos orgánicos,

protonados a pH ácido, pasarán a la fase orgánica de la mezcla. La fase crítica del proceso es la extracción, por lo


212

que se debe repetir 3 ó 4 veces para aumentar el rendimiento. La mezcla de fases orgánicas, convenientemente

homogeneizada, se deseca con sulfato sódico anhidro y se evapora en un baño en corriente de nitrógeno10, 11.

La mayoría de los ácidos que se encuentran en los fluidos biológicos no son volátiles, por lo que tras la

evaporación debemos transformarlos en derivados volátiles a la temperatura del inyector, para que puedan entrar

en la columna y ser separados sin pérdidas importantes. Este proceso es la derivatización y se suele emplear

BSTFA (N,O-bis(trimethylsilyl) trifluoroacetamide) obteniendo así trimetilsilil derivados. Tras la separación

cromatográfica, la detección se realiza en un espectrómetro de masas, comparando el espectro con una librería

almacenada de espectros conocidos.

El análisis de ácidos orgánicos ha sido facilitado por el enorme desarrollo del software acoplado a los

analizadores: la mayoría de espectrómetros de masas incorporan librerías de espectros de ácidos orgánicos y

herramientas para la cuantificación automática de cientos de componentes. Es posible la cuantificación,

comparando con una curva de calibración de compuestos puros.

1.5.2.- Aminoácidos en orina

Durante casi 100 años, la detección de aminoácidos en fluidos biológicos se basó en su reacción con la ninhidrina:

el producto formado puede visualizarse en papel de filtro o medir su absorbancia entre 400 y 600 nm.

Actualmente, la técnica más empleada es la cromatografía.

Los aminoácidos son, por definición, ácidos mono o dicarboxílicos de bajo peso molecular, con uno o dos grupos

amino. El grupo carboxilo pierde un protón con facilidad, quedando cargado negativamente. Por otro lado, el grupo

amino, con un par de electrones libres en el átomo de nitrógeno, tiende a unir un protón, quedando cargado

positivamente. El resultado neto es una sustancia neutra, bipolar, extremadamente hidrófila. Los aminoácidos con

dos grupos carboxilo o dos grupos amino, se comportan de manera diferente; no son neutros, pueden ser ácidos o

básicos. Todos los aminoácidos tienen un punto isoeléctrico diferente. Estas diferencias en la polaridad

constituyen la base de su separación cromatográfica: los aminoácidos neutros aparecen en la parte media del

cromatograma y los aminoácidos básicos eluyen más tarde. También influye en la polaridad la longitud de la

cadena alifática de la molécula; a medida que aumenta ésta, disminuye la polaridad, retrasándose la elución6,12.

El espécimen de elección para el estudio de los desórdenes del metabolismo de los aminoácidos es una muestra

de plasma en ayunas y una muestra de orina de 24 horas, que debe ser recogida con una sustancia

bacteriostática (cloroformo, tolueno) para preservar los aminoácidos.

La metodología empleada por su rapidez, reproducibilidad y sensibilidad es la cromatografía: HPLC con una

columna de fase reversa y un detector de fluorescencia (longitud de onda de excitación = 330 nm; emisión = 450

nm.) Se alcanza una buena separación a 21º C. Otras técnicas utilizadas para la cuantificación de aminoácidos

son la cromatografía de intercambio iónico y la de gases.

Los aminoácidos son componentes preciosos para el organismo humano, por lo que las pérdidas urinarias son

mínimas, debido a un eficiente sistema de reabsorción tubular renal. Los valores de referencia de los aminoácidos

en orina muestran una disminución bastante marcada desde el periodo neonatal a la madurez, debido

fundamentalmente a la maduración del sistema de reabsorción tubular, pero también al aumento de la masa

muscular con la edad, lo que conduce a un aumento de la creatinina. Debemos tener en cuenta las grandes

variaciones en la composición de la orina, debidas a la dieta y a fármacos.


213

1.5.2.- Perfil de acilcarnitinas

El perfil de acilcarnitinas juega un papel muy importante tanto en el diagnóstico prenatal como en el screening

neonatal de errores congénitos del metabolismo. La carnitina y sus ésteres están presentes en condiciones

fisiológicas en todos los fluidos biológicos. Se analizaron por primera vez con fines diagnósticos en la orina,

aunque actualmente el espécimen de elección es plasma o suero para el diagnóstico y sangre u orina impregnada

en papel para los programas de screening poblacional.

La carnitina juega un papel muy importante en el transporte de los ácidos grasos a través de la membrana y hacia

el interior de la mitocondria donde se produce la β-oxidación. Las alteraciones en las distintas etapas de este

metabolismo, por ejemplo el déficit de alguna enzima implicada, producirá la acumulación de compuestos Acil

CoA. Éstos son transformados por la carnitín palmitoil transferasa en acilcarnitinas que son transportadas fuera de

la mitocondria provocando el aumento de estos metabolitos en sangre o bien excretándose a traves de la orina13.

La determinación de la concentración de acilcarnitinas se realiza por espectrometría de masas en tándem con

ionización por electrospray (ESI-MS/MS), la cual permite detectar compuestos específicos en muestras complejas,

evitando en muchos casos la necesidad de una separación cromatográfica previa. La aplicación de esta técnica al

análisis de muestras de orina impregnada en papel permite completar y ampliar la información obtenida mediante

el análisis de acilcarnitinas en sangre14.

2.- Mucopolisacaridosis

2.1- Introducción

Las mucopolisacaridosis (MPS) son un grupo de trastornos de la degradación lisosomal de los

glucosaminoglicanos (GAGs) y se caracterizan por la deficiencia/ausencia de alguno de los enzimas implicados en

la degradación de estos compuestos. Estas deficiencias enzimáticas conducen al depósito intralisosomal

progresivo de GAGs en diferentes tejidos, lo que explica el carácter multisistémico de estas patologías, y la

excreción de altas cantidades en orina de dichos compuestos. Las MPS, se presentan con una frecuencia

aproximada de 1 caso en 10000 a 1800015 recién nacidos vivos y son de herencia autosómica recesiva, salvo la

MPS II o enfermedad de Hunter, que se hereda ligada al cromosoma X. Las características clínicas más

frecuentes son la presencia de rasgos faciales toscos, macrocefalia, opacidades cornéales, disostosis múltiple,

talla baja, valvulopatía mitro aórtica, hepatoesplenomegalia, hernias umbilicales e inguinales, con o sin retraso del

desarrollo psicomotor y con un deterioro neurológico progresivo. Salvo para las formas menos severas de MPS I,

hasta ahora no hay un tratamiento efectivo para estas patologías, por lo que el daño sistémico progresivo produce

la muerte entre los fines de la primera y de la cuarta década de la vida.

2.2- GAGs y tipos de MPS

Los GAGs (anteriormente denominados mucopolisacáridos), son heteropolisacáridos ubicuos polianiónicos,

estructuralmente complejos, que se componen de unidades de disacáridos formados por una hexosamina y un

ácido hexurónico. Estos compuestos se encuentran unidos covalentemente a un núcleo proteico formando los

proteoglucanos16 y se distribuyen en diferentes tejidos (hueso, cartílago, córnea,…) y fluidos biológicos (líquido

sinovial, humor vítreo) con una función tanto estructural como protectora. Aunque todos los GAGs se componen

de unidades de disacáridos que se repiten, hay variaciones estructurales dentro de estas subunidades, ya que

durante su proceso de biosíntesis pueden sufrir reacciones de sulfatación, epimerización y acetilación. La ruptura


214

inicial de los proteoglucanos rinde los GAGs, que son degradados en los lisosomas a partir del extremo no

reductor de la molécula mediante la acción secuencial de glucosidasas, desacetilasas y sulfatasas. La mayoría de

los componentes de los proteoglucanos son reciclados, pero pequeñas cantidades de los GAGs parcialmente

degradados son excretados en la orina. La deficiencia de alguna de las enzimas anteriormente comentadas

conduce a la acumulación de los GAGs en los lisosomas y a la excreción de altas cantidades en orina, dando

lugar a una disfunción celular, tisular y orgánica. El debut de los síntomas, la extensión y la severidad de la

enfermedad, varía ampliamente entre los once defectos enzimáticos que conducen a los distintos tipos de MPS

(Tabla 2). El diagnóstico de este tipo de trastornos puede ser problemático ya que sus fenotipos pueden solaparse

entre las distintas MPS y con otras enfermedades de almacenamiento, como la mucolipidosis I, II y III,

manosidosis, fucosidosis y la deficiencia múltiple de sulfatasas17,18. Además, diversas condiciones caracterizadas

por organomegalia y/o macrocefalia junto con retraso en el desarrollo pueden confundirse con las MPS.

Tabla 2. Tipos de Mucopolisacaridosis. (DS: dermatán sulfato. HS: heparán sulfato. KS: queratán sulfato. HA: ácido hialurónico).

Los principales GAGs son el condroitín sulfato, dermatán sulfato, heparán sulfato, queratán sulfato y la heparina.

Cuantitativamente, el más importante es el condroitín sulfato, el cual, se encuentra en los huesos, cartílagos y

válvulas cardíacas. Se compone de unidades alternantes de ácido glucurónico y N-acetilgalactosamina. La N-

acetilgalactosamina puede estar sulfatada en la posición 4 (condroitín sulfato tipo A) o en la 6 (condroitín sulfato

tipo C) (Figura 4).

Tipo MPS

Epónimo Deficiencia Material de almacenamiento

I Hurler/Scheie α-L-iduronidasa DS, HS II Hunter Iduronato-2-sulfatasa DS, HS

III A Sanfilippo A Heparán-N-sulfatasa (sulfamidasa) HS III B Sanfilippo B α-N-acetil-glusosaminidasa HS III C Sanfilippo C α-glucosaminida-N-acetiltransferasa HS III D Sanfilippo C N-acetilglucosamina-6-sulfatasa HS IV A Morquio A N-acetilgalactosamina-6-sulfatasa KS, condroitín 6-

sulfato IV B Morquio B β-galactosidasa KS VI Maroteaux-Lamy N-acetilgalactosamina-4-sulfatasa DS, condroitín 4-

sulfato VII Sly β-glucuronidasa DS, HS, condroitín

4-, 6-sulfato IX Natowicz Hialuronidasa HA


215

O

OHO

HOOH

2OCO

O

NHAc

O OH

O

O

OH

2OC

HO

N-Acetilgalactosamina-4-sulfatasaMPS VI

N-Acetilgalactosamina -6-sulfatasaMPS IVA

β-D-GlucuronidasaMPS VII

Ácido glucurónico N-Acetilgalactosamina Ácido glucurónico N-Acetilgalactosamina

O3S

O

O

OH

NHAc

OSO3

Figura 4. Estructura del Condroitín sulfato. Déficits enzimáticos implicados en las distintas MPS.

En el dermatán sulfato el disacárido básico está formado por ácido-L-idurónico y N-acetilgalactosamina-4-sulfato,

aunque también se puede encontrar N-acetilgalactosamina-6-sulfato (Figura 5); además pueden existir cantidades

variables de ácido glucurónico por epimerización del ácido idurónico en el carbono 5, el cuál puede estar sulfatado

en el carbono 2; se encuentra en la piel, en el cartílago de las articulaciones, los vasos sanguíneos y válvulas del

corazón.

El queratán sulfato suele estar presente en tejidos avasculares de difícil oxigenación como la córnea o discos

intervertebrales y el disacárido básico es la D-galactosa y la N-acetilglucosamina-6-sulfato (Figura 6).

Ácido idurónico N-Acetilgalactosamina Ácido glucurónico N-Acetilgalactosamina

MPS Iα-L-Iduronidasa

MPS VIN-Acetilgalactosamina-4-sulfatasa

O

O

O

NHAc

OHO

O

NHAc

O OH

O

O3S

Iduronato-2-sulfatasaMPS II MPS VII

β-D-Glucuronidasa

HO

2OC

OH

O

O

3OS

CO2

HO

HO O

SO3

Figura 5. Estructura del Dermatán sulfato. Déficits enzimáticos implicados en las distintas MPS.


216

OH

O

OHOH

O

O

HOOH

O

OHOSO3

O

NHAc

OSO3

HO OO

NHAcHO

OSO3

O

Galactosa N-acetilglucosamina Galactosa N-acetilglucosamina

β-galactosidasa MPS IVB

N-acetilgalactosamina-6-sulfatasaMPS IVA

Figura 6. Estructura del Queratán sulfato. Déficits enzimáticos implicados en las distintas MPS.

En cuanto al heparán sulfato, éste se halla compuesto por un ácido urónico que bien puede ser glucurónico o

idurónico, con frecuencia sulfatado en la posición 2 y una glucosamina que puede estar sulfatada en posición 3 o 6

y además, puede estar sulfatada, acetilada o sin sustituir en la posición N (Figura 7). Se encuentra sobre todo en

la matriz extracelular y en la superficie celular. Hay que destacar que cuando el grupo amino de la glucosamina se

halla sulfatado y es degradado por su correspondiente enzima, rinde el grupo amino libre, el cual, aún no puede

ser escindido y debe ser acetilado por una acetiltransferasa para que pueda ser degradado.

MPS IIIduronato-2-sulfatasa

OHO

HOOSO3

O

CO2

O

NHAcHO

O

OH

α−L-iduronidasa MPS I

N-acetilglucosamina-6-sulfatasaMPS IIID

1-Heparán sulfamidasa MPS IIIA2-α-glucosaminida N-acetiltransferasa MPS IIIC

α−N-acetilglucosaminidasaMPS IIIB

β-glucuronidasaMPS VII

Ácido idurónico N-sulfo-D-glucosamina Ácido glucurónico N-acetilglucosamina

O

NHSO3

HO

O

OO

OHHO

OSO3

2OC

Figura 7. Estructura del Heparán sulfato. Déficits enzimáticos implicados en las distintas MPS.

Las MPS se clasifican como tipos del I a IX ya que la MPS V (anteriormente síndrome de Scheie, es

genéticamente idéntica a la MPS I, a pesar de su diferente fenotipo) y la MPS VIII ya no son reconocidas.

2.2.1.- MPS I

La mucopolisacaridosis tipo I (OMIM #252800) es un trastorno autosómico recesivo causado por la deficiencia de

la hidrolasa lisosomal α-L-iduronidasa, la cual es necesaria para la degradación del dermatán y heparán sulfato

(Figura 5 y 7). En la forma severa (síndrome de Hurler, MPS IH) los principales síntomas son las deformidades

esqueléticas y el retraso en el desarrollo motor y mental. El examen radiológico esquelético revela un patrón

característico denominado disostosis múltiple. Los pacientes con la forma adulta (síndrome Scheie, MPS IS) son

de altura casi normal y no sufren retraso mental. Los síntomas típicos son contracturas articulares, opacidades

cornéales, síndrome del túnel carpiano y leves cambios esqueléticos. En la mayoría de los casos, el corazón se ve

también afectado por el depósito. Algunos pacientes con un déficit de α-L-iduronidasa muestran síntomas


217

intermedios entre los síndromes de Hurler y Scheie (síndrome de Hurler-Scheie MPS IH-S). Además del

tratamiento paliativo, es posible el transplante de médula ósea y la terapia de reemplazo enzimático (Laronidasa,

Aldurazyme), que en ensayos clínicos se ha visto que induce una mejora de la función pulmonar y de la movilidad

articular; ésta última opción está indicada en pacientes sin manifestaciones neurológicas19.

2.2.2.-MPS II

La mucopolisacaridosis tipo II (OMIM #309900), también conocida como síndrome de Hunter, es causada por la

deficiencia de la iduronato-2-sulfatasa, la cual da lugar al almacenamiento de heparán y dermatán sulfato (Figura 5 y 7). De herencia ligada al cromosoma X, también se ha observado en pacientes de sexo femenino20. Puede

presentarse tanto en formas leves como en severas. Las severas comparten características con el síndrome de

Hurler como facies toscas, hepatoesplenomegalia, trastornos cardiovasculares, disostosis con enanismo y

sordera. Sin embargo, el síndrome de Hunter se diferencia por su debut más tardío, un curso clínico más lento y la

ausencia de opacidad corneal21. La forma grave suele ponerse de manifiesto en los dos primeros años de la vida y

siempre conlleva un retraso mental moderado-grave, junto con un deterioro progresivo que da lugar al

fallecimiento del paciente en la segunda década de la vida. En la forma leve no existe deficiencia mental, o ésta es

mínima, y el pronóstico de vida alcanza la edad adulta, por lo que en algunos casos se hacen más evidentes los

problemas óseos, cardíacos o respiratorios22. En cuanto al tratamiento además de las medidas paliativas y el

transplante de médula, también está disponible el tratamiento enzimático sustitutivo (Idursulfasa, Elaprasa) 21.

2.2.3.-MPS III

La mucopolisacaridosis tipo III o enfermedad de Sanfilippo, se caracteriza porque presenta cuatro variantes

causadas por diferentes deficiencias enzimáticas pero con similares características clínicas, que dan lugar a la

acumulación de heparán sulfato (Figura 7). Los responsables de los distintos subtipos de MPS III son: la heparán

sulfamidasa en la MPS IIIA (OMIM #252900), la α-N-acetilglucosaminidasa para la MPS IIIB (OMIM #252920), la

acetil CoA: α -glucosaminida N-acetiltransferasa, para la MPS IIIC (OMIM #252930), y la N-acetilglucosamina-6-

sulfato sulfatasa para la MPS IIID (OMIM #252940). La MPS III se caracteriza principalmente por afectación del

sistema nervioso central, pudiendo estar presentes las características clínicas de las MPS aunque en menor

extensión que en otras formas. Los primeros síntomas aparecen entre los 2 y los 6 años de edad, con un deterioro

mental y alteraciones del comportamiento (hiperquinesia, agresividad) 23 y un dimorfismo muy leve. Se han

descrito algunos casos de formas atenuadas. Los trastornos del sueño son también comunes. El único tratamiento

disponible es sintomático, y el trasplante de médula ósea está contraindicado ya que no retrasa el deterioro mental

incluso en pacientes trasplantados presintomáticamente. Las posibilidades de terapia de sustitución enzimática

están bajo investigación en modelos animales.

2.2.4.-MPS IV

También conocida como síndrome de Morquio presenta 2 formas: la MPS IVA (OMIM #253000) debida a un déficit

de N-acetilgalactosamina-6-sulfatasa y la MPS IVB (OMIM #253010) debida a un déficit de β-galactosidasa. La

deficiencia en cualquiera de las dos enzimas conduce a un acúmulo del queratán sulfato (Figura 4 y 6) y a

anomalías de los huesos de la cabeza, tórax, manos, rodillas y columna dorsal; en general los pacientes no suelen

presentar discapacidad intelectual. Las anomalías esqueléticas en la forma IVB son generalmente más leves que

en la IVA. Además en la MPS IVA también puede existir acúmulo de condroitín-6-sulfato (Figura 4). En el

síndrome de Morquio también puede presentarse una opacidad corneal leve, hepatoesplenomegalia y afectación


218

de las válvulas cardíacas; algunos pacientes desarrollan una sordera progresiva y puede observarse hipoplasia

dental en MPS IVA aunque no en la MPS IVB. Ambos tipos de MPS IV pueden presentar formas suaves o severas

dependiendo de la actividad enzimática residual. En las severas el crecimiento es mínimo tras los 6-7 años de

edad, y la muerte suele tener lugar en la tercera o cuarta década de la vida24. Los pacientes con formas leves

pueden alcanzar hasta la séptima década.

2.2.5.-MPS VI

También denominada síndrome de Maroteaux Lamy (OMIM #253200) se caracteriza por una deficiencia en la

enzima arilsulfatasa B, también llamada N-acetilgalactosamina-4-sulfatasa, que conduce a un acúmulo de

dermatán sulfato y condroitín 4-sulfato (Figura 4 y 5). En general, el retraso del crecimiento ocurre a partir de los

dos a tres años de la edad, con tosquedad de los rasgos faciales y anomalías en los huesos de manos y de

columna dorsal. También puede existir rigidez articular; la inteligencia no suele afectarse. Este síndrome puede

presentarse en una forma leve, intermedia o severa. La forma severa suele presentarse entre los 1-6 años de

edad con facies toscas, trastornos esqueléticos severos, problemas articulares, enfermedad respiratoria y

anormalidades cardíacas. Aunque la inteligencia usualmente es normal, pueden existir trastornos visuales y

auditivos o hidrocefalia, que pueden conducir a un retraso en el desarrollo. La muerte suele producirse en la

tercera década de la vida24. La forma leve es similar al síndrome de Scheie, excepto que los pacientes con MPS VI

presentan talla baja. Actualmente está disponible un tratamiento basado en terapia enzimática sustitutiva

(Galsulfasa, Naglazyme) 25, por lo que es importante un diagnóstico temprano.

2.2.6.-MPS VII

Denominada síndrome de Sly (OMIM #253220), está causado por la deficiencia de β-D-glucuronidasa que da lugar

a la acumulación de heparán, dermatán y condroitín sulfato (Figuras 4, 5 y 7). Su presentación clínica suele ser

muy variable, aunque las características y complicaciones clínicas pueden ser similares a la MPS I. Existen formas

prenatales con hidropsis fetalis no inmune26, formas neonatales severas con dimorfismo, hernias,

hepatoesplenomegalia, disostosis, hipotonía severa y alteraciones neurológicas que en última instancia conducen

a retraso mental profundo y estatura baja en caso de supervivencia. Finalmente, existen también formas muy

leves que se descubren durante la adolescencia o la edad adulta. Aparte del tratamiento sintomático, los

tratamientos específicos (transplante de médula ósea alogénico, terapia de reemplazo enzimático, y terapia

génica) sólo se han probado en modelos animales.

2.2.7.-MPS IX

Es un trastorno extremadamente raro (OMIM #601492) producido por la deficiencia de hialuronidasa (síndrome de

Natowicz) que conduce al acúmulo de ácido hialurónico. Las manifestaciones clínicas son comunes a las otras

MPS e incluyen estatura corta, dismorfias craneofaciales leves y algunas alteraciones específicas como son la

presencia de masas rodeando los tejidos blandos que limitan el movimiento de las articulaciones. Hasta ahora sólo

un paciente ha sido caracterizado clínicamente27.


219

2.3- Diagnóstico y pruebas de laboratorio.

La diagnosis de las MPS debería basarse en unos firmes hallazgos clínicos antes de iniciar las pruebas

bioquímicas, ya que existen diversas patologías que podrían conducir a cambios en la excreción de GAGs como:

cáncer28, cistitis intersticial29, litiasis renal30, diabetes mellitus31, glomerulonefritis crónica32, e insuficiencia renal

crónica33. Ante una sospecha de MPS, en primer lugar se lleva a cabo un test de screening cualitativo o

cuantitativo para la detección de una excreción aumentada de GAGs en orina. A continuación, si el test resulta

positivo, hay que conocer el patrón de GAGs excretados, bien por una electroforesis, bien por una cromatografía

en capa fina (TLC). Conocido el patrón de excreción de GAGs, ya se podría sugerir el tipo de MPS; en base a este

patrón, hay que confirmar la deficiencia enzimática34, bien en leucocitos de sangre periférica, bien en cultivo de

fibroblastos. En este punto, en base a unos hallazgos clínicos y a una deficiencia enzimática confirmada, ya se

puede realizar el diagnóstico de MPS; actualmente también se puede realizar la detección de mutaciones que

provoquen dicha deficiencia.

En la bibliografía se pueden encontrar diversos test de screening para la determinación de GAGs en orina, como

son, la precipitación con cloruro de cetilpiridinio, en donde los mucopolisacaridos se precipitan en presencia de

una sal de amonio cuaternario y posteriormente se determinan por turbidimetría35; el test de azul Alcián36, en

donde los GAGs forman un complejo insoluble con el colorante, dicho complejo se separa, posteriormente se

disocia , y entonces los GAGs son cuantificados espectrofotométricamente; el test de ácido urónico-carbazol37, el

cuál mide el contenido en ácido urónico en presencia de carbazol de los GAGs que previamente han sido

hidrolizados en presencia de un ácido (este test puede producir resultados falsos negativos para la MPS IV, ya

que el queratán sulfato no posee ácidos urónicos en su estructura, Figura 6); el test de Berry38, quizás hasta hace

poco, el más utilizado debido a su sencillez; por último, el test de azul de dimetilmetileno39,40, probablemente el

más usado en la actualidad.

2.3.1.-Test de Berry

También denominado como test de puntos o manchas (Berry spot) proporciona una rápida evaluación cualitativa

de GAGs en orina. Básicamente, los GAGs reaccionan con azul de toluidina (colorante catiónico) (Figura 8) para

dar lugar a un compuesto de color rosa. La orina es aplicada sobre papel de filtro, se deja secar y el papel es

introducido en la solución de colorante durante 2 minutos. Después que el papel se ha secado, éste es lavado con

ácido acético y agua desionizada y el resultado es interpretado. El espécimen que se recoge es orina de una

micción de primera hora de la mañana, ya que está relativamente concentrada; las orinas diluidas pueden dar

falsos negativos especialmente en trastornos con una menor excreción de GAGs, tales como la MPS III y IV. Entre

las desventajas de este método se encuentra el hecho de que proporciona resultados cualitativos y que no se

corrigen con el contenido de creatinina. Este hecho puede dar lugar a resultados falsos positivos y negativos. Por

ejemplo, las muestras neonatales pueden dar falsos positivos debido a una excreción elevada de GAGs que es

normal durante este periodo. En individuos normales las concentraciones de GAGs en orina son más altas al

nacimiento, caen sustancialmente durante los primeros meses de edad y declinan progresivamente durante la

niñez y adolescencia. Este inconveniente se ve superado por los métodos de screening cuantitativos que utilizan

intervalos de referencia establecidos por edad. Además, las MPS con moderada excreción de GAGs como la III y

IV pueden proporcionar resultados falsos negativos41. Por tanto, algunos autores no recomiendan el screening de

GAGs con métodos tipo Berry o spot tests42


220

N

S

CH3 CH3

CH3

CH3

H3C

CH3

Cl

Azul de dimetilmetileno Azul de toluidina

N

S NCH3

CH3

H3C

H2N

Cl

Figura 8. Colorantes catiónicos usados en la determinación de GAGs

2.3.2.-Test de azul de dimetilmetileno (DMB)

Actualmente es el test de screening más utilizado debido a su alta sensibilidad43,44. En él, los GAGs presentes en

la orina forman un complejo con el DMB (Figura 8), que puede ser leído espectrofotométricamente a 520 nm. Hay

que tener en cuenta que la absorbancia del complejo GAGs-DMB no es estable en el tiempo, por lo que las

condiciones de ensayo deben ser fuertemente estandarizadas45. Los resultados se expresan corregidos por la

concentración de creatinina (mg/gramo creatinina o mg/mmol creatinina). El espécimen de elección es orina de

una micción de primera hora de la mañana, permaneciendo los GAGs estables a temperatura ambiente durante

diez días46. Existen distintas modificaciones de este test para intentar evitar la interferencia de otros polianiones47

y proteínas48,49, sin embargo, los actuales ensayos no consideran la interferencia de otros componentes como los

diversos pigmentos urinarios y distintas sales como, fosfatos, sulfatos, pirofosfatos y citratos. Para evitar este tipo

de interferencias se pueden usar procedimientos como el desalado mediante diálisis y/o someter el espécimen a

una cromatografía de intercambio iónico50, aunque no se suelen realizar debido a su alto consumo de tiempo. Es

muy importante establecer intervalos de referencia dependientes de la edad según la versión del método que se

utilice, ya que durante las primeras semanas/meses de vida, existen importantes variaciones en la excreción de

GAGs. Existen autores que informan que el test de DMB no es fiable51, o no es apropiado como método de

screening, ya que muestras de individuos normales proporcionaron resultados falsos positivos y orinas de

individuos afectos de MPS dieron falsos negativos. En este caso particular el test de DMB fue adaptado a un

analizador automático Cobas Fara. Por contra, Mabe et al43 alcanza una sensibilidad del 100% con el test de DMB

y del 93.6% con el test de Berry; para la especificidad consigue un 74.5% con el DMB y un 53.9% con el de

Berry. Pacientes con una excesiva destrucción del tejido conectivo (lupus eritematoso, artritis reumatoide,

síndrome de Marfán) pueden dar resultados positivos en este tipo de test. De igual modo, los falsos negativos

también son inevitables, especialmente en casos de MPS III y IV, por lo que ante un DMB negativo y una fuerte

sospecha de MPS se debería llevar a cabo una TLC o una electroforesis para conocer el patrón de secreción de

GAGs.

2.3.3.-Cromatografía en capa fina (TLC)

El fraccionamiento de los GAGs por cromatografía o electroforesis debe realizarse en caso de un screening

positivo, o cuando los síntomas y/o signos clínicos sean sugestivos de MPS a pesar de una excreción normal de

los GAGs. En la TLC, el espécimen de elección es orina de una micción de primera hora de la mañana y la

cromatografía se suele desarrollar en una placa de celulosa. Los GAGs se precipitan en presencia de cloruro de

cetilpiridinio y a continuación el precipitado se resuspende en una solución acuosa de LiCl y se mezcla con etanol.

A partir de esta disolución se aplican las muestras sobre una placa de celulosa, y se corren en presencia de


221

distintos disolventes con cantidades decrecientes de etanol (hasta seis disoluciones que van desde etanol al 70%

hasta el 10%). Los GAGs se separan gracias a la diferente solubilidad de sus sales cálcicas en las distintas

concentraciones de etanol. Terminada la cromatografía, los GAGs se tiñen en presencia de azul Alcián. En la MPS

I y II, se observa una excreción aumentada de dermatán y heparán sulfato; en la MPS III es el heparán sulfato el

que se incrementa, mientras que en la MPS IV se observa una fuerte banda correspondiente al queratán sulfato.

La MPS VI muestra un ligero incremento en la excreción de dermatán sulfato que también puede observarse en la

variante Scheie de la MPS I52.

2.3.4.-Electroforesis

Los GAGs son separados por electroforesis (EF) proporcionando distintos patrones para las diferentes MPS.

Como en los anteriores tests el espécimen de elección es una orina de una micción de primera hora de la mañana.

En general, la EF se lleva a cabo sobre un soporte de acetato de celulosa y en presencia de un buffer de acetato

de bario. Con este buffer, la EF depende en mayor medida de la estructura de los GAGs, mientras que el grado

de sulfatación es de menor importancia. Normalmente se lleva a cabo una EF unidimensional, ya que aunque es

de menor resolución que la bidimensional, ésta es más fácil de evaluar y permite la valoración de varios pacientes

en un solo run. La EF bidimensional puede llevarse a cabo para confirmar resultados anormales y para ayudar en

la diagnosis de la MPS IV (síndrome de Morquio) y de la MPS VII (síndrome de Sly), las cuales pueden ser difíciles

de detectar mediante la EF unidimensional51. La precipitación de los GAGs puede llevarse a cabo como en la TLC

con cloruro de cetilpiridinio, pero también puede realizarse con azul alcián; a continuación, el precipitado se

redisuelve en agua desionizada y las muestras se aplican sobre la membrana de acetato de celulosa y son

sometidas a EF. Terminada la EF, la membrana es teñida con azul alcián y desteñida con ácido acético, pudiendo

ser evaluada mediante densitometría. Los patrones de bandas que se originan durante la EF se evalúan respecto

a una mezcla estándar. El dermatán sulfato por ejemplo proporciona dos bandas una de las cuales puede

solaparse con el ácido hialurónico. La presencia anormal de dermatán y heparán sulfato es indicativa de MPS I ó

MPS II, mientras que una prominente banda de heparán sulfato nos indicaría MPS III. Una elevada excreción de

queratán sulfato sería sugestiva de MPS IV. En cualquier caso, el patrón de GAGs proporcionado bien por TLC,

bien por EF, permite la elección adecuada de los correspondientes análisis enzimáticos que confirmarían la

MPS52.

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226

1.- Introducción Las porfirias constituyen un conjunto heterogéneo de enfermedades metabólicas que tienen su origen en

deficiencias genéticas o adquiridas en las enzimas implicadas en la ruta biosintética del grupo hemo1. La

integridad de esta vía es fundamental desde un punto de vista biológico, dado que el hemo es un componente

esencial de las proteínas transportadoras de oxígeno hemoglobina y mioglobina, el citocromo P450, diversos

transportadores electrónicos que forman parte de la cadena respiratoria y ciertas enzimas detoxificadoras con

efectos antioxidantes, entre las que se incluyen la catalasa y la peroxidasa2. Las alteraciones en la vía de síntesis

del hemo tienen como resultado una sobreproducción de sus intermediarios, las porfirinas, y sus precursores, los

porfobilinógenos, cuya acumulación excesiva se asocia a entidades clínicas características3.

2.- Biosíntesis del grupo hemo La vía de síntesis del grupo hemo implica un total de ocho reacciones químicas que tienen lugar en dos

compartimentos celulares diferentes, mitocondria y citosol, catalizadas por ocho enzimas distintas y en las que se

requieren respectivamente glicina y succinato como donadores de la totalidad de los nitrógenos y carbonos que

conforman la molécula del hemo4 (Figura 1).

El primer intermediario de la ruta es el ácido δ-aminolevulínico (ALA), sintetizado en la matriz mitocondrial

mediante una reacción de condensación entre una glicina y un succinil CoA catalizada por la ALA sintasa. Este

paso constituye el principal punto de regulación de la vía, ya que el grupo hemo inhibe la actuación de la enzima

mediante un sistema de retroalimentación negativa que incluye por una parte la limitación de síntesis a nivel de

ARNm y por otra la regulación de la translocación mitocondrial2,4-6.

Una vez sintetizado el ácido δ-aminolevulínico es transportado al citosol, donde la ALA deshidratasa, también

conocida como porfobilinógeno (PBG) sintasa, induce la condensación de dos de estas moléculas originando el

porfobilinógeno, dotado de un anillo pirrólico. Esta enzima contiene zinc (II) y es inhibida por plomo, por lo que los

excesos de este elemento se traducen en una acumulación de ALA, el cual posee similitud estructural con el

neurotransmisor GABA y media en algunos de los efectos neurológicos de la intoxicación por plomo6.

Posteriormente, la hidroximetibilano (HMB) sintasa, también denominada porfobilinógeno desaminasa, media en la

condensación de cuatro moléculas de porfobilinógeno para dar lugar al tetrapirrol lineal hidroximetibilano,

utilizando como cofactor el dipirrometano6.

Porfirias.

Tema 10

Daniel Pineda Tenor, Ángeles Cabezas Martínez, Julián Carretero Gómez, Emilio José Laserna Mendieta, Jesús Timón Zapata.

Tema 10. Porfirias

227

Figura 1. Ruta de biosíntesis del grupo hemo.


228

El HMB se cicla dando lugar a un tetrapirrol asimétrico, el uroporfirinógeno III, por la mediación de la enzima

uroporfirinógeno III sintasa (llamada también cosintasa). Esta ciclación ocurre a través de la formación de un

intermediario spiro a nivel de la enzima, un compuesto bicíclico con un carbono común a ambos anillos. En

ausencia de uroporfirinógeno III sintasa el HMB cicla espontáneamente a uroporfirinógeno I, el cual deriva a

coproporfirinógeno I. Ambas moléculas poseen un carácter simétrico y carecen de función biológica conocida,

induciendo una interrupción de la ruta. En cambio, en presencia de la enzima, una descarboxilación de los grupos

acetilos a metilos en el uroporfirinógeno III da lugar al coproporfirinógeno III, catalizando esta reacción la

uroporfirinógeno descarboxilasa6.

El coproporfirinógeno III generado en el citosol es de nuevo transportado al interior de la mitocondria, donde la

coproporfirinógeno oxidasa lo transforma en el protoporfirinógeno IX mediante una descarboxilación oxidativa de

dos propionatos de cadenas laterales a grupos vinilos6.

La oxidación de los metilenos que unen diferentes pirroles a metenilos por parte de la enzima protoporfirinógeno

oxidasa transforman el protoporfirinógeno IX a protoporfirina IX. Esta reacción requiere oxígeno molecular y

resulta en la pérdida de 6 protones y 6 electrones, lo cual produce un sistema de anillo completamente conjugado

responsable del color rojo característico del hemo2,6.

Finalmente, una molécula de hierro (II) es insertada en al sistema de anillo por acción de la ferroquelatasa, dando

lugar al grupo hemo6.

Cualquier alteración en la actividad de estas enzimas tiene como consecuencia una disminución en la tasa de

formación del grupo hemo, y condiciona la aparición de una determinada forma de porfiria. El bloqueo total o

parcial de la vía de síntesis determina la acumulación de los metabolitos que se forma corriente arriba del punto

dañado. Si bien estos metabolitos se retienen inicialmente en el órgano responsable de su formación, son

posteriormente diseminados al resto del organismo por vía sanguínea, excretándose finalmente con la orina y/o la

bilis1-7.

3.- Clasificación de las porfirias Si bien cualquier célula del organismo con una dotación mitocondrial normal es potencialmente capaz de llevar a

cabo la síntesis del grupo hemo, los principales responsables de su síntesis son el hígado, con un 15 al 20% de la

producción, y la médula ósea, que aporta del 75 al 80% del total1,2,6 . Este hecho supuso que las porfirias fuesen

originariamente agrupadas en función del tejido responsable de la acumulación y/o excreción excesiva de las

porfirinas intermediarias de la ruta, denominándose porfirias hepáticas y porfirias eritropoyéticas respectivamente,

siendo las porfirias eritrohepáticas aquellas con alteraciones en ambos tejidos. Existe en actualidad otra

clasificación muy extendida basada sin embargo en aspectos relacionados con el diagnóstico clínico y el

tratamiento. De esta forma, los pacientes que padecen las denominadas porfirias agudas presentan dolor

abdominal agudo, junto a una disfunción del sistema nervioso autónomo y en ciertas ocasiones daños

neurológicos, que tienen su base en la acumulación tóxica de precursores como el ácido δ-aminolevulínico o el

porfobilinógeno. Por otra parte, las porfirias conocidas como no agudas se caracterizan por incluir daños cutáneos

debidos a la fototoxicidad causada por un acumulo de porfirinas en la piel, las cuales poseen propiedades

fluorescentes que inducen la formación de especies reactivas de oxígeno cuando son excitadas en la banda de

400 nm (Banda de Soret). Las hormonas esteroideas, fármacos y nutrición influyen en la síntesis de las porfirinas

y sus precursores, lo cual precipita o aumenta la gravedad de algunas porfirias. Finalmente, las porfirias pueden

Tema 10. Porfirias

229

ser clasificadas en función de la naturaleza congénita o adquirida del defecto enzimático, perteneciendo al grupo

de las adquiridas únicamente la porfiria cutánea tarda1-3,7,8.

En cualquier caso, en función de cuál sea la enzima disfuncional en la ruta biosintética del grupo hemo, existen

siete variedades diferentes de porfirias (Tabla 1), las cuales serán descritas a continuación:

Tabla 1. Tipos de Porfiria y sus características principales. Crm: Cromosoma. Mut: Número de mutaciones descritas. AR: Herencia Autosómica Dominante. AD: Herencia Autosómica Recesiva.

Deficiencia Genética Clasificación Porfiria

Pruebas de Laboratorio Crm Mut Enfermedad Clínica Tejido

ALA Deshidratasa 3q34 7 Porfiria de Doss (AR) Aguda Hepática

Aumento de ALA y Coproporfirinógeno III en

orina

HMB Sintasa 11q24.1-24.2 227

Porfíria Aguda

Intermitente (AD)

Aguda Hepática Aumento de ALA, PBG y porfirinas en orina

Uroporfirinógeno III Sintasa

10q25.2-26.3 35

Porfíria Eritropoyética

(AR)

Cutánea Eritropoyética

ALA y PBG urinarios normales. Aumento de

porfirinas en orina y heces. Aumento de protoporfirinas

eritrocitarias

Uroporfirinógeno Descarboxilasa 1p34 60

Porfiria Cutanea

Tarda (AD)

Cutánea Hepática

ALA y PBG urinarios normales. Aumento de

porfirinas en orina y heces.

Coproporfirinógeno Oxidasa 3q12 36

Coproporfiria Hereditaria

(AD) Aguda

Cutánea

Hepática

Aumento de ALA y PBG en orina. Aumento de

Coproporfirinógeno III en orina y heces

Protoporfirinógeno Oxidasa 1q21-23 121

Porfiria Variegata

(AD) Aguda

Cutánea

Hepática

Fluorescencia plasmática característica. Aumento de

porfirinas en heces y de ALA y PBG en orina durante las

crisis agudas

Ferroquelatasa 18q21.3 74 Protoporfiria

Eritropoyética (AD)

Cutanea Eritropoyética Aumento de protoporfirinas

en eritrocitos y heces


230

3.1.- Porfiria de Doss Porfiria hepática extremadamente rara, con un total de siete casos descritos a nivel mundial, producida por la

deficiencia autosómica recesiva de la segunda enzima de la vía, la ALA deshidratasa. Las manifestaciones

clínicas son agudas, siendo el cuadro muy similar en algunos casos a la porfiria aguda intermitente y en otros

expresándose en forma de polineuropatía motora1-3,5,6-9. Los daños en esta enzima pueden estar causados

además por otros factores, tales como intoxicación por plomo o la tiroxinemia, los cuales deberán ser descartadas

durante la realización del diagnóstico. A nivel bioquímico se detectan elevadas concentraciones de ácido δ-

aminolevulínico en orina2,6,8,11-13.

3.2.- Porfiria Aguda Intermitente (PAI) Enfermedad hepática que tiene su origen en la deficiencia de la tercera enzima de la vía, la hidroximetibilano

sintasa. Se transmite de forma autosómica dominante con penetrancia variable, habiendo sido descritas más de

200 mutaciones en el gen1,5-7. Clínicamente se caracteriza por dar lugar a crisis agudas intermitentes con síntomas

abdominales y neuropsíquicos2. Su prevalencia es de un caso cada 10.000 habitantes, incidiendo

fundamentalmente en la población europea y caucásica de los Estados Unidos6. El diagnóstico bioquímico se basa

en la detección de niveles elevados de ácido δ-aminolevulínico y porfobirinógeno en orina6,8,11-13.

3.3- Porfiria Eritropoyética Congénita (PEC) También llamada porfiria Eritropoyética hereditaria o enfermedad de Günther. Es un trastorno eritropoyético poco

frecuente, con 150 casos descritos a nivel mundial. Su herencia es autosómica recesiva, originada por una

reducida actividad de la cuarta enzima de la ruta, la uroporfirinógeno III sintasa1. Los pacientes afectados se

caracterizan por mostrar una intensa fotosensibilidad en la piel, hemólisis intravascular y esplenomegalia, y un

notable aumento de uro y coproporfirinas en médula, eritrocitos, orina y heces, así como un incremento de

protoporfirinas eritrocitarias2,6-8,11-13.

3.4.- Porfiria Cutanea Tarda (PCT) Constituye la forma más común de todas las porfirias, con una prevalencia de un caso cada 5.000 habitantes en

Europa y cada 25.000 en Estados Unidos, siendo más frecuente en varones. Se origina debido a una baja

actividad en la quinta enzima de la vía, la uroporfobirinógeno descarboxilasa. Se han descrito tres tipos de PCT, la

Tipo I o esporádica, la Tipo II o familiar y la Tipo III, poco frecuente1-3.

La PCT Tipo I representa del 70 al 80% de todos los casos. Su aparición es tardía, sin antecedentes familiares y

con un déficit de actividad enzimático exclusivo del hígado. Se ha descrito que la siderosis, la toma de estrógenos,

el alcohol, el tabaco, la herencia de mutaciones específicas de la hemocromatosis (C282Y y H63D), la

hemodiálisis en pacientes con insuficiencia renal crónica, el contacto con productos químicos tales como el

hexaclorobenceno y la infección con el virus de la hepatitis C o con el virus de la inmunodeficiencia humana son

factores precipitantes o predisponentes de la enfermedad. En las raras ocasiones en las que varios miembros de

una misma familia presentan los rasgos típicos de PCT se supone un defecto hereditario, cuya naturaleza es aún

desconocida. En estos casos la PCT se considera de Tipo III1-3,6.

La PCT Tipo II representa del 20 al 30% de todos los casos. La herencia es autosómica dominante, afectándose

como norma general varios miembros de una misma familia. La deficiencia enzimática se traduce en una

reducción al 50% de la actividad de la uroporfirinógeno descarboxilasa, afectando tanto al hígado como al resto

Tema 10. Porfirias

231

de los tejidos, incluyendo los eritrocitos. Pese a todo, la penetrancia de la enfermedad es baja, por lo que su

expresión clínica ocurre solo en el 10% de los casos1-3,6.

La enfermedad origina lesiones cutáneas características (ampollas), hallándose el pico máximo de fluorescencia

de emisión del plasma a 619 nm. Los pacientes que padecen esta enfermedad suelen mostrar además daño

hepático, representado desde elevación de las transaminasas hasta cirrosis, que puede derivar a hepatoma. La

siderosis es típica en estos pacientes, siendo habitual además una elevación en la concentración de ferritina. El

estudio de las porfirinas en orina de 24 horas demuestra niveles incrementados de uro y coproporfirinas, siendo

característica de la PCT Tipo II la reducción de la actividad enzimática en eritrocitos1-3,6,8,11-13.

3.5.- Coproporfiria Hereditaria (CPH) Porfiria poco frecuente, de herencia autosómica dominante, definida por un déficit en la actividad de la sexta

enzima de la vía, la coproporfirinógeno oxidasa mitocondrial. Clínicamente da lugar a cuadros agudos similares a

los presentes en la PAI, pudiendo observarse además lesiones cutáneas similares a las de la PCT1,2,8,14. El rasgo

bioquímico más característico es una marcada elevación de las coproporfirinas I y III en heces, orina y bilis,

habiéndose descrito además elevaciones de ácido δ-aminolevulínico y porfobilinógeno durante las crisis

agudas8,11-14.

3.6.- Porfiria Variegata (PV) Enfermedad autosómica dominante, frecuente en la población caucásica de Sudáfrica y en el norte de Europa.

Tiene su origen en un descenso de la actividad de la séptima enzima de la vía, la protoporfirinógeno oxidasa.

Clínicamente se expresa en forma de fotosensibilidad cutánea (en el 40% de los pacientes), con picos máximos de

fluorescencia de emisión en la franja de 626-628 nm, así como crisis agudas neuroviscerales similares a los

presentes en la PCT y PAI respectivamente1,2,8. Es típica la elevación en heces de coproporfirinas I y III y de

uroporfirinógenos I y III, habiéndose observado además marcados incrementos de ALA y PBG en orina durante las

crisis agudas8,11-14.

3.7.- Protoporfiria Eritropoyética (PPE) Enfermedad congénita de transmisión autosómica dominante que presenta una prevalencia de un caso entre cada

5.000 – 10.000 habitantes. La deficiencia se produce por una deficiencia incompleta, del 10 al 50%, en la última

enzima de la vía, la ferroquelatasa. Consecuencia de esta deficiencia es la acumulación de protoporfirina IX en

eritroblastos, eritrocitos y células hepáticas, la cual es posteriormente eliminada en heces y bilis. Desde un punto

de vista clínico, los pacientes afectados muestran una fotosensibilidad leve desde la infancia, con un pico máximo

de absorción a 634 nm. Se ha descrito además la presencia en algunos casos de daño hepático grave, que puede

derivar en cirrosis, insuficiencia hepática y muerte1,2,8. El diagnóstico bioquímico se fundamenta en un masivo

incremento de protoporfirina III en eritrocitos, siendo frecuente además una elevación en los niveles de esta

molécula en heces y bilis8,11-14.


232

4.- Determinación de las porfirias en orina en el laboratorio clínico Con la única excepción de la protoporfiria eritropoyética, las porfirias muestran niveles elevados de porfirinas y/o

sus precursores en orina de 24 horas, dependiendo los patrones de excreción del error enzimático subyacente. El

estudio de los rasgos sintomatológicos característicos del paciente junto a la cuantificación de estas moléculas

permiten la realización por parte del clínico de un diagnóstico adecuado del tipo de porfiria8,11-14. En el presente

texto se describe la actuación del laboratorio en la determinación de ALA, PBG, uroporfirinas y coproporfirinas en

orina de 24 horas.

4.1.- Fase preanalítica La recogida de la orina de 24 horas suele ser realizada como norma general por parte del propio paciente, por lo

que se hace necesario informar de forma precisa y concisa del adecuado proceso de recolección15. Las normas

básicas son las siguientes:

• A las 7 de la mañana del día previo a la entrega en el laboratorio, orinar en la taza del baño. Esta

orina no debe ser recogida.

• A partir de este momento, la orina debe ser recogida en un recipiente especial proporcionado por el

laboratorio. Las manos y los genitales han de ser lavados convenientemente, y se debe tener

precaución ante las posibles salpicaduras, ya que el recipiente posee conservantes.

• El recipiente ha de ser conservado cerrado, refrigerado en la nevera (no en el congelador).

• A las 7 de la mañana del día siguiente, se debe orinar por última vez en el recipiente y proceder a su

entrega al laboratorio.

Si el paciente es un bebe, la orina será recogida en una bolsa. En este caso el área alrededor de la uretra debe

ser lavada convenientemente. En los niños el pene debe ser colocado dentro de la bolsa, fijando esta a la piel

circundante, mientras que en las niñas la bolsa debe colocarse sobre los labios mayores. El pañal puede ser

colocado de la forma habitual, sobre la bolsa de recolección15.

La muestra ha de ser protegida de la luz desde el momento en el que se inicie la recogida, por lo que se

recomienda el uso de recipientes opacos y de color topacio. El conservante utilizado dependerá del pH a la que el

metabolito es estable:

• Ácido δ-aminolevulínico: Presenta su máxima estabilidad a pH inferior a 5.5, por lo que el uso de 15 mL

de ácido acético glacial como conservante es adecuado. Sin embargo, en la práctica clínica habitual suele

solicitarse para descartar porfinopatias junto con PBG y porfirinas, las cuales son inestables a pH ácido.

En estos casos, se recomienda el empleo de 5 g de carbonato sódico como conservante. Una vez

congelada, la muestra es estable durante 10 días, pudiendo ser recuperado hasta el 90% del metabolito a

los 13 días.

• Porfobilinógeno: Su pH óptimo se encuentra en el intervalo de 8 a 9, por lo que el conservante preferido

es 5 g de carbonato sódico. Este analito puede tolerar sin embargo pHs ligeramente ácidos por lo que el

empleo de 15 ml de ácido acético glacial es también aceptable, sobre todo si la determinación se solicita

simultáneamente a ALA. En este contexto, ha sido descrito que a pH 5.5 se recupera el 90% del

metabolito en 3 días, y el 80% en 6 días.

Tema 10. Porfirias

233

• Porfirinas: Al igual que el PBG, presenta su máxima estabilidad y solubilidad a un pH comprendido entre

8 y 9, siendo el mínimo aceptable de 3 a 5. Se recomienda por tanto alcalinizar la orina con 5 g de

carbonato sódico. Las sales de fosfato no son adecuadas como conservante ya que quelan las porfirias al

precipitar. A pH óptimo, el metabolito es estable durante 4 días a temperatura ambiente, 7 días a 4ºC y al

menos 1 mes a -20ºC.

4.2.- Fase analítica Existen diferentes métodos para la detección (screening) y cuantificación de los precursores ALA y PBG, y de las

porfirinas URO y COPRO en orina de pacientes con sospecha de Porfiria.

4.2.1.- Determinación cualitativa de PBG La mayoría de los métodos para la detección del PBG se basan en la reacción del reactivo de Ehrlich´s (2 g de 4-

dimetilaminobenzaldehido en 100 mL de HCl 6 M). Existe una prueba cualitativa de detección de PBG muy rápida

y sencilla de realizar, especialmente adecuada para la realización del cribado en las urgencias hospitalarias. Esta

prueba consiste en la adición de 1 o 2 gotas de orina recién emitida a 1 mL de la solución reactiva. Tras la

agitación, en presencia de concentraciones elevadas de PBG, la muestra toma una coloración rosada muy

característica. La sensibilidad de esta prueba no es elevada, por lo que se hace necesaria la posterior

confirmación mediante cuantificación en columnas de intercambio iónico en orina de 24 horas16.

4.2.2.- Determinación cuantitativa ALA y PBG El análisis cuantitativo de ALA y PBG se basa en la utilización de columnas de intercambio iónico, hoy en día

disponibles en forma de kits comerciales (Por ejemplo, el Test kit ALA/PGB by column test. BioRad®).

Previamente a la realización del análisis, el pH de la orina de 24 horas recibida por el laboratorio debe ser en

ajustado a un valor de entre 8 y 10. El procedimiento debe ser realizado tal y como describe el fabricante,

exponiéndose aquí la técnica según el kit de BioRad®. En este caso disponemos de dos columnas, una de

intercambio catiónico, que retiene el ALA, y otra de intercambio aniónico, que absorbe el PBG. Tras el lavado de

las columnas con agua destilada, se deposita en ellas 0,5 mL de orina. Las interferencias, especialmente por urea,

son eliminadas mediante sucesivos lavados de la columna con 3x10 mL de agua destilada. ALA y PBG son

eluidos de las columnas mediante la adición de una solución de acetato sódico y ácido acético 1 M

respectivamente. Antes de proceder a la medición, las muestras eluidas de ALA requieren ser calentadas en un

baño con agua en ebullición a 100ºC durante 10 minutos, con lo que se logra obtener un derivado pirrólico del

mismo. Las preparaciones con el derivado pirrólico del ALA y el PBG son tratadas con reactivo de Ehrlich´s

modificado (2 g de 4-dimetilaminobenzaldehido solubilizado en 64 ml de ácido acético concentrado y 16 mL de

ácido perclórico), dando como resultado una coloración rosada característica. El cálculo de la concentración de los

metabolitos se realiza a través de la medición de la absorbancia a 553 nm y aplicando los factores de conversión

proporcionados por el fabricante. Estos factores tienen en cuenta tanto el efecto dilución como el porcentaje de

recuperación tras la extracción y derivatización, siendo de 60 para la conversión del ALA a mg/L y de 88 para la

conversión del PBG a mg/L4,16.


234

4.2.3.- Determinación cualitativa de porfirinas Los métodos para realización del fraccionamiento de las porfirias son complejos, consumen gran cantidad de

tiempo y no están disponibles en todos los laboratorios. Por este motivo, es posible utilizar un método simple de

cribado que permita descartar las muestras negativas que no requieran de estudios posteriores. La presencia de

porfirinas en una muestra de orina se pone de manifiesto por la emisión de fluorescencia rosa cuando la muestra

es expuesta a radiación de longitud de onda ultravioleta, en torno a los 400 nm (banda de Soret). La baja

sensibilidad de este método hace recomendable sin embargo la realización de al menos pruebas semicuantitativas

de determinación66.

4.2.4.- Determinación semicuantitativa de porfirinas Es posible determinar las porfirinas totales en orina de 24 horas acidificada mediante la utilización de un

espectrofotómetro que permita realizar mediciones en la banda de Soret. La acidificación de la orina intensifica la

absorbancia, facilitando la conversión de los porfobirinógenos a porfirinas, y disociando las porfirinas queladas por

metales. Para la realización de la determinación, se adiciona 1 mL de ácido clorhídrico concentrado a 4 mL de

orina, tras lo cual se procede a su centrifugación y posterior medición del sobrenadante en un espectrofotómetro,

entre los 350 450 nm. Si existe un pico de absorción en la región de los 400 nm la concentración de porfirinas

totales resulta de multiplicar la absorbancia obtenida por 2500, obteniéndose el resultado en nmol/L67.

4.2.5.- Determinación cuantitativa de porfirinas Las diferentes fracciones de las porfirinas libres, incluyendo sus isómeros, pueden ser separadas y medidas

mediante el uso de un sistema de HPLC en fase reversa capaz de generar un gradiente binario con flujo de

1mL/min, acoplado a un sistema de detección de fluorescencia (excitación a 404 nm y emisión a 618 nm). Se

requiere la utilización de columnas SAS-HypersilR (Thermo-Hypersil. Bellefonte, Pa) y de los siguientes reactivos:

• Solución de acetato amónico 1 M. Disolver 154 g de acetato amónico en 1.5 L de agua destilada. Ajustar

el pH a 5.16 mediante la adición de ácido acético glacial (aproximadamente 45 mL). Enrasar hasta 2 L.

• Fase móvil A. Acetonitrilo al 10% en acetato amónico 1M pH 5.16.

• Fase móvil B. Acetonitrilo al 10% en metanol.

• Stock de uroporfirina III (360 µmol/L). Añadir 3 mL de ácido clorhídrico al 25% a 1 mg de uroporfirina III

(Sigma Chemical Co. St Louis). Almacenar en oscuridad a temperatura ambiente durante 4 días para que

tenga lugar la hidrólisis.

• Stock de Coproporfirina III (500 µmol/L). Proceder como en el caso anterior.

• Stock de deuteroporfirina IX (310 µmol/L). Proceder como en el caso anterior.

• Mezcla de Calibración. Añadir 5 mL de ácido clorhídrico 0.27 mol/L a un vial de Porphyrin Marker Kit

(Frontier Scientific, Ltd.,Logan, Utah). Mezclar hasta la disolución y transferir a un matraz volumétrico de

25 mL. Añadir 30 µL del stock de uroporfirina, 20 µL del stock de coproporfirina y 50 µL del stock de

deuteroporfirina. Enrasar con ácido clorhídrico 0.27 mol/L y homogeneizar. Almacenar en alícuotas de 1

mL a -20ºC, que son estables durante 1 año.

Tema 10. Porfirias

235

Las muestras para el análisis han de ser preparadas el mismo día, adicionando 100 µL ácido clorhídrico

concentrado a 1 mL de orina. Las partículas insolubles han de ser eliminadas de la muestra mediante

centrifugación. El protocolo de actuación para llevar a cabo la determinación es el siguiente:

1. Disponer las columnas y fases móviles A y B en el HPLC tal y como recomiende el fabricante.

2. Correr la fase móvil A con un flujo de 1 mL/min y el detector fluorométrico ajustado a una longitud de onda

de excitación de 404 nm y de emisión de 628 nm hasta obtener la línea base.

3. Inyectar 100 µL de muestra en la columna. Cada serie analítica ha de consistir en calibrador, control de

calidad y muestras de pacientes.

4. Eluir con gradiente lineal desde 0% B a tiempo zero hasta 70% B a 30 minutos. Eluir con 70% B al menos

durante 10 minutos. Grabar el Cromatograma utilizando el programa de almacenaje en un PC.

5. Correr la fase móvil A durante 10 minutos para restablecer las condiciones iniciales, y proceder a inyectar

la siguiente muestra.

6. Al finalizar, lavar la columna con un gradiente desde 80% B inicial hasta 0% B a los 10 minutos, con agua

destilada durante 15 minutos y con etanol durante 15 minutos. En este punto el aparato puede ser

desconectado.

El cálculo de la concentración de la uroporfirina III en la muestra requiere el uso del cromatograma obtenido para

determinar en primer lugar la concentración de este metabolito en el calibrador, asumiendo que el pico de

uroporfirina I se corresponde a 400 nmol/L. De esta forma, la Concentración de uroporfirina III (nmol/L) = (Pico del

área de Uroporfirina III X 400) / Pico del área de uroporfirina I. De igual forma, el cálculo de la concentración de

coproporfirina III ha de ser referido a los niveles de coproporfirina I. A partir de aquí, la concentración de los

metabolitos de la muestra del paciente pueden obtenerse de la siguiente fórmula: Concentración metabolito del

paciente (nmol/L) = (Pico del área del metabolito X Concentración del metabolito en el calibrador X 1.1) / Pico del

área del metabolito en el calibrador. El factor de multiplicación 1.1 viene dado por la dilución de 1 mL de orina con

0.1 mL de ácido clorídrico concentrado. En ejemplo del cromatograma obtenido a partir de un individuo sano y un

paciente afectado de porfiria cutánea tarda puede ser observado en la Figura 216-18.

4.3.- Fase postanalítica En condiciones normales es posible encontrar en orina pequeñas cantidades de porfirinas y de sus precursores,

por lo que para la correcta interpretación de los resultados se hace necesaria la definición de valores de referencia

que permitan discriminar entre las concentraciones patológicas y no patológicas de estos analitos. Estos valores

dependen de la población de estudio y de las técnicas empleadas para su determinación, por lo que cada

laboratorio debe establecer los suyos ajustándose a sus características particulares. En cualquier caso, y a modo

orientativo, se considera como valor de referencia en orina de 24 horas para la población adulta valores de ALA

comprendidos entre 0.01 y 4.5 mg/L, concentraciones de PBG inferiores a 0.2 mg/dL, niveles de uroporfirinas por

debajo de 35 µg/24h y medidas de coproporfirinas por debajo de los 160-180 µg/24h. El diagnóstico por parte del

clínico del tipo de porfiria requiere además del estudio en orinas de 24 un análisis de la sintomatología del

paciente, discriminando entre síntomas agudos o cutáneos, así como en determinadas ocasiones de la

determinación de los niveles de intermediarios de la ruta de biosíntesis del hemo en heces y eritrocitos11-14,17. Un

posible algoritmo diagnóstico es representado en la Figura 3.


236

Figura 2. Cromatograma de una orina perteneciente a un individuo sano (superior) y a un paciente con Porfiria cutánea tarda (inferior).

Tema 10. Porfirias

237

Figura 3. Algoritmo diagnóstico de las Porfirias. PAI: Porfiria Aguda Intermitente. CPH: Coproporfiria Hereditaria. PV: Porfiria Variegata. PPE: Protoporfiria Eritropoyética. PEC: Porfiria Eritropoyética Congénita.

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239

1.- Introducción

La determinación de catecolaminas y sus metabolitos tiene utilidad en el diagnóstico de tumores secretores de

catecolaminas: feocromocitomas, paragangliomas y neuroblastomas. La determinación de ácido 5-

hidroxiindolacético, metabolito de la serotonina, es de interés en el diagnóstico del síndrome carcinoide.

Las catecolaminas se componen de un grupo funcional amino unido a un anillo de benceno con dos grupos

hidroxilo. Epinefrina (adrenalina), norepinefrina (noradrenalina) y dopamina son los principales compuestos de

síntesis endógena de este grupo, que comparten propiedades químicas de fenol, alcohol y amina.

Las catecolaminas, se transportan en sangre en forma libre, sin unión a proteínas y tienen una vida media muy

corta (2 minutos). Una vez ejercida su función, son rápidamente inactivadas por reabsorción, conversión en

metabolitos o excreción como aminas libres o conjugadas. La metabolización de epinefrina y norepinefrina se

produce mediante metilación del C-3 del grupo catecol dando lugar respectivamente a metanefrina (3-

metoxiadrenalina) y normetanefrina (3-metoxinoradrenalina). Una pequeña parte de estos metabolitos es

excretada en forma libre o conjugada como sulfato o gluconato, pero la mayor parte continua su metabolización a

ácido vanilmandélico (AVM) mediante un proceso de desaminación oxidativa o en menor medida se metaboliza a

3-metoxi-4-hidroxi-fenilglicol (MHFG) mediante desaminación y reducción. Estos productos son excretados en la

orina como tales, constituyendo el ácido vanilmandélico el principal producto del metabolismo de epinefrina y

norepinefrina. La dopamina también se metaboliza mediante desaminación oxidativa y metilación en C-3, dando

como metabolito final el ácido homovanílico (AHV)1.

2.- Feocromocitoma

2.1.- Introducción

El feocromocitoma es un tumor que se caracteriza por producir, almacenar y liberar una cantidad excesiva de

catecolaminas y sus metabolitos. Histológicamente, el 90% proceden del tejido cromafín de la médula suprarrenal

(siendo aproximadamente el 80% unilaterales y 10% bilaterales); el 10% restante procede de ganglios simpáticos

y residuos embrionarios cromafines extra-adrenales, y se denominan paragangliomas.

Las manifestaciones clínicas se deben principalmente a la liberación de catecolaminas y en menor grado a la

secreción de otras sustancias, siendo el signo más frecuente la hipertensión arterial.

Su prevalencia es inferior al 1% en la población hipertensa y de 1/200000 personas en la población general. A

pesar de su rareza, es una de las causas de hipertensión arterial susceptible de curación, siempre que el tumor se

diagnostique y se trate de modo correcto; de no ser así, podrían ocurrir complicaciones letales.

El feocromocitoma puede ser esporádico o familiar. El feocromocitoma esporádico representa el 90% de los

casos, siendo lo más frecuente que se presente como expresión clínica única. El feocromocitoma familiar, que

Marcadores Tumorales en Orina: Ácido 5-Hidroxiindolacético, Catecolaminas y sus Metabolitos. Feocromocitoma, Neuroblastoma y Tumor Carcinoide.

Tema 11

Aurelio Pons Castillo, Gracia Hernández Poveda, Maria Esteso Perona y Esther Simarro.

Tema 11. Marcadores Tumorales en Orina: Ácido 5-Hidroxiindolacético, Catecolaminas y sus Metabolitos

240

supone un 10% de los casos, se puede asociar a mutaciones específicas que afectan a la línea germinal,

presentando una herencia autosómica dominante. Aparece sólo o asociado a neoplasias endocrinas múltiples tipo

MEN 2ª, caracterizado por carcinoma medular de tiroides, hiperparatiroidismo primario y feocromocitoma, o MEN

2B en el que se presentan carcinoma medular de tiroides, feocromocitoma y neuromas fibrosos múltiples, o bien

en asociación con tumores de células de páncreas y desordenes neuroectodérmicos como neurofibromatosis y

enfermedad de Von Hipple-Lindau2,3.

Las mutaciones causantes de la neoplasia endocrina múltiple, MEN 2A y MEN 2B se localizan en el protooncogén

RET, situado en el brazo corto del cromosoma 104.

2.2.- Síntesis, almacenamiento y liberación de Catecolaminas

Los feocromocitomas sintetizan y almacenan catecolaminas mediante un proceso similar al que se produce

normalmente en la médula suprarrenal. Estos tumores no están inervados, por lo cual la liberación de las

catecolaminas no es consecuencia de estímulos nerviosos. Se sabe poco del mecanismo de liberación pero

algunos casos se deben a variaciones del flujo sanguíneo y a necrosis intratumorales.

Además de las catecolaminas, los feocromocitomas almacenan y secretan varios péptidos: opiáceos endógenos,

adrenomedulina, endotelina, eritropoyetina, proteína relacionada con la hormona paratiroidea, cromogranina A y

neuropéptido Y.

Casi todos los feocromocitomas contienen y secretan noradrenalina y adrenalina, siendo el porcentaje de

noradrenalina mayor que el secretado en la suprarrenal normal. En raras ocasiones se produce únicamente

adrenalina, en especial si están relacionados con una neoplasia endocrina múltiple (MEN).

La dopamina y el ácido homovanílico raramente se encuentran elevados en los feocromocitomas benignos, a

diferencia de lo que ocurre en el caso de los tumores malignos3,5.

2.3.- Manifestaciones Clínicas

Los feocromocitomas aparecen a cualquier edad, aunque son más frecuentes en los jóvenes y adultos de mediana

edad. La mayoría de los pacientes acuden a la consulta por crisis hipertensiva, síntomas paroxísticos, crisis de

ansiedad, o a causa de hipertensión arterial que no mejora con el tratamiento convencional. En la mayoría de los

casos la hipertensión se acompaña de cefalea, sudoración y taquicardia, ya sea como síntomas únicos o en

combinación.También, aunque con menor frecuencia, se sospecha como consecuencia de un cuadro de

hipotensión3,6.

Hipertensión: Es la manifestación más frecuente. En el 60% de los casos aparece hipertensión sostenida,

permanente. En el 40% restante, la presión arterial solo se eleva durante el ataque. Suele ser grave, pudiendo ser

rebelde al tratamiento con los hipotensores habituales.

Paroxismos o crisis hipertensivas: Las crisis hipertensivas aparecen en más de la mitad de los pacientes. Las

crisis pueden ser frecuentes o esporádicas pudiendo ser los intervalos de semanas a meses; suelen comenzar

bruscamente y pueden durar desde minutos a horas. Los paroxismos pueden aumentar en frecuencia, duración e

intensidad con el tiempo.

Manifestaciones cardiacas: Se ha descrito la aparición de taquicardia sinusal, bradicardia sinusal, arritmias

supraventriculares y extrasístoles ventriculares. Puede ocurrir angina e infarto de miocardio agudo, incluso en


241

ausencia de coronariopatía. Estos fenómenos isquémicos pueden estar condicionados por un mayor consumo de

oxigeno por el miocardio y quizá, por un espasmo coronario, inducido todo ello por las catecolaminas.

Intolerancia a los carbohidratos: Debida a la inhibición de la secreción de insulina y estimulación de la liberación

de glucosa por el hígado. Es poco frecuente que se requiera el uso de insulina7.

Hematocrito: Existe elevación del hematocrito secundaria a la reducción del volumen plasmático. La producción

de eritropoyetina por el tumor es poco frecuente que produzca una verdadera eritrocitosis.

Otros:

- La hipercalcemia ha sido atribuida a la secreción ectópica de la proteína afín a la hormona paratiroidea.

- Fiebre y aumento de la VSG asociados a la producción de IL-6. El aumento de temperatura casi siempre es

consecuencia de un aumento del metabolismo basal inducido por las catecolaminas, y de la menor pérdida de

calor secundaria a la vasoconstricción.

- En algunos pacientes la hipotensión es propiciada por la secreción de adrenomedulina, un péptido hipotensor.

- La poliuria es un hallazgo ocasional3.

2.4.- Diagnóstico

La glándula adrenal presenta gran cantidad de Catecol-O-metiltransferasa (COMT) ligada a la membrana celular,

presentando ésta mucha más afinidad por la adrenalina que la misma enzima presente en otros tejidos.

Igualmente, la noradrenalina es mejor sustrato que la adrenalina para la monoaminooxidasa (MAO), contribuyendo

a una mejor disponibilidad de adrenalina que noradrenalina para la COMT; por tanto, la glándula adrenal es una

gran fuente de metanefrinas, contribuyendo en más del 90% del total, indicando que las metanefrinas son

producidas dentro del tumor por él mismo. Esta conclusión está respaldada por la elevada concentración de

metanefrinas presentes en el tejido tumoral.

Así encontramos una gran asociación entre el tamaño del tumor y la producción de metanefrinas, pero no con la

liberación de catecolaminas. Los feocromocitomas cuando son quiescentes no liberan catecolaminas, pero se

incrementa su actividad metabolizante de catecolaminas a metanefrinas, siendo esa la magnitud bioquímica que

más se altera.

El conocimiento de que la glándula adrenal es la mayor fuente de metanefrinas circulantes, tiene implicaciones en

el uso de estos metabolitos en el diagnostico del feocromocitoma. La mayor sensibilidad diagnostica de las

metanefrinas sobre otras magnitudes en el diagnóstico del feocromocitoma se explica no solo por la preferente

ruta extraneuronal del metabolismo de las catecolaminas circulantes, sino también por la producción primaria de

metanefrinas en el tejido cromafín8.

Como las manifestaciones del feocromocitoma son polimorfas, el diagnóstico se debe plantear y excluir en

muchos pacientes que presentan manifestaciones clínicas sospechosas. En pacientes con hipertensión esencial y

signos “hiperadrenérgicos” como taquicardia, sudores, aumento del gasto cardiaco, así como en los pacientes con

crisis de ansiedad relacionada con la elevación de la presión arterial, se debe realizar un diagnóstico bioquímico,

para realizar posteriormente un diagnostico de localización:


242

2.4.1.- Diagnóstico bioquímico

En el diagnóstico del feocromocitoma, la mayoría de los laboratorios realizan la determinación de catecolaminas

libres, metanefrina, normetanefrina y AVM urinarios. Algunos centros realizan también la determinación de

catecolaminas plasmáticas y recientemente está siendo incorporado el análisis de metanefrinas plasmáticas1.

La determinación de metanefrinas urinarias fraccionadas (metanefrina y normetanefrina) mediante cromatografía

líquida de alta resolución está considerada la mejor prueba de cribado para el feocromocitoma por su elevada

sensibilidad diagnóstica, cercana al 100%. Sin embargo pueden encontrarse falsos positivos, especialmente

cuando las elevaciones en los niveles son ligeras, en casos de estrés severo, tratamiento con antidepresivos

tricíclicos, fenoxibenzamina o inhibidores de la enzima monoaminooxidasa1,2.

Tradicionalmente la determinación de metanefrinas urinarias ha sido combinada con la de catecolaminas libres y

AVM para incrementar la sensibilidad y especificidad diagnósticas, aunque recientes estudios sugieren que la

determinación de AVM urinario tiene una sensibilidad diagnóstica limitada (55-71%) en el cribado inicial del

feocromocitoma1,9.

Existe controversia para establecer cuál es la mejor aproximación al diagnóstico bioquímico del feocromocitoma.

Deben considerarse factores como la eficacia diagnóstica de las pruebas, la realización de una o varias pruebas y

el coste que conllevan, las ventajas e inconvenientes del tipo de muestra (plasma u orina) o las características de

la población a estudio10. Aunque diversos autores defienden que la determinación de metanefrinas libres

plasmáticas es la mejor elección para excluir o confirmar el diagnóstico del feocromocitoma dado que constituye

una prueba ligeramente más sensible que las metanefrinas y catecolaminas urinarias combinadas9, otros autores

defienden que su especificidad es inferior y en base a esto sugieren que una estrategia de cribado basada en la

determinación de metanefrinas libres plasmáticas puede ser adecuada en poblaciones de alto riesgo (neoplasia

endocrina múltiple 2A o 2B, síndrome von Hippel-Lindau, Neurofibromatosis tipo 1, paraganglioma familiar e

historia personal o familiar de feocromocitoma) mientras que en población de menor riesgo puede resultar más

adecuada la determinación de metanefrinas y catecolaminas urinarias, por su alta sensibilidad en combinación con

una especificidad aceptable11.

En el caso de enfermos con varios resultados de orina dentro de los límites de referencia o sólo ligeramente

elevados y alta sospecha clínica de feocromocitoma, pacientes con insuficiencia renal o cuando no es posible

retirar la medicación susceptible de interferir en los métodos de medida de catecolaminas y sus metabolitos en

orina, es recomendable realizar la determinación plasmática de catecolaminas y metanefrinas libres1,9 que puede

permitir descartar falsos positivos o confirmar el diagnóstico.

Si los resultados no permiten establecer o excluir el diagnóstico de feocromocitoma de forma concluyente pueden

emplearse pruebas funcionales de supresión como el test de supresión con clorhidrato de clonidina, un activador

de los receptores α2-adrenérgicos del cerebro y las terminaciones nerviosas simpáticas, que inhibe la liberación de

norepinefrina por los nervios simpáticos pero que no afecta a la liberación de catecolaminas por el tumor. Esta

prueba provoca la disminución de los niveles plasmáticos de catecolaminas a la normalidad en pacientes sanos o

hipertensos, pero no lo consigue en pacientes con producción autónoma de catecolaminas por el tumor ya que

éste las libera sin la intervención de los mecanismos de almacenamiento y liberación fisiológicos. En esta prueba

se recomienda determinar los niveles plasmáticos de catecolaminas y normetanefrina. La supresión con Clonidina,

aunque peligrosa por el riesgo de hipotensión severa, es más segura que los test de estimulación con glucagón,

histamina, tiramina, metoclopramida o naloxona1,2,12.


243

2.4.2.- Diagnóstico de localización

- La radiografía de abdomen puede mostrar una masa calcificada.

- La Tomografía axial computerizada (TAC) constituye el test de imagen estándar para la localización del tumor,

que puede ser visualizado en la gran mayoría de los casos (>90% de las ocasiones), cuando el tumor supera

1cm de tamaño. Con la nueva generación de escaners, todavía se consigue mayor sensibilidad. Una dificultad

estriba en la localización de los feocromocitomas extra-adrenales, aunque la mayoría de ellos se encuentran en

sitios predecibles. Otra desventaja es la incapacidad de distinguir el feocromocitoma de otras masas

suprarrenales, como los adenomas.

- La ecografía también se ha empleado con buenos resultados en la localización del tumor, y puede constituir

una alternativa aceptable en las pacientes embarazadas.

- Resonancia Magnética Nuclear: Tiene una gran rentabilidad en la detección de los tumores, y tiene la ventaja

de que permite obtener imagen longitudinal y permite identificar mejor los tumores extra-adrenales. La mayoría

de los feocromocitomas presentan alta intensidad de señal en T2.

- Angiografía: Puede ser útil cuando el tumor no se localiza con el TAC ni la Resonancia Magnética Nuclear,

aunque nunca es una técnica de primera elección. Es útil en las masas intra-adrenales y extra-adrenales que

derivan su aporte sanguíneo de la aorta. En ocasiones se ha utilizado la cateterización de la vena cava para

obtener determinaciones plasmáticas de catecolaminas. La angiografía puede ser potencialmente peligrosa y

desencadenar una crisis, por lo que nunca se debe realizar hasta que el bloqueo alfa esté completo.

- Escintigrafía con metiliodobenzilguanidina marcada con I131 o I123 (MIBG): Es una técnica muy útil y en uso

creciente constituyendo un proceso simple y no invasivo. Este análogo de guanetidina radiomarcada se

concentra en los feocromocitomas y otros tumores de la cresta neural, con lo que nos suministra localización e

información diagnóstica. Aproximadamente el 86% de pacientes con feocromocitoma tienen un resultado

positivo. Además de la baja tasa de falsos positivos tiene otras ventajas, ya que permite estudiar al paciente al

completo, lo cual es útil para los feocromocitomas extra-adrenales y las metástasis. Se concentra activamente

en los almacenes de gránulos de catecolaminas, compartiendo la misma captación y almacenamiento que la

noradrenalina en la médula suprarrenal y el sistema simpático. En realidad lo que hace es localizar áreas de

función adrenérgica anormal, más que configuraciones anatómicas, por lo que es ideal para la detección de

lesiones muy pequeñas. Es muy útil también para valorar el daño cardíaco y pulmonar que se produce en el

feocromocitoma, y detecta el daño endotelial, ya que el endotelio afectado presenta una disminución de la

capacidad de extraer noradrenalina .Además la MIBG muestra una competición con la noradrenalina en la

extracción pulmonar. En el caso de cardiopatía avanzada se produce una disminución de la captación de

MIBG, debido a la disminución de terminaciones nerviosas, deterioro de la función neuronal de captación y

disminución de la densidad de nervios simpáticos por la dilatación ventricular, disminución de la síntesis de

catecolaminas y el rápido recambio de ellas en las neuronas13.


244

2.5.- Tratamiento

Lo mejor es efectuar el tratamiento quirúrgico de los feocromocitomas por laparoscopia. Durante la intervención

deben monitorizarse con registro continuo la presión arterial, la presión venosa central y el electrocardiograma; si

existe cardiopatía o si aparece insuficiencia cardiaca congestiva también debe vigilarse la presión de

enclavamiento capilar pulmonar. La hipertensión y las arritmias tienen más probabilidad de ocurrir durante la

inducción de la anestesia, la intubación y la manipulación del tumor.

En caso de tumores con invasión local o que han producido metástasis, o cuando se trata de pacientes con

enfermedades intercurrentes que contraindican la cirugía, se necesita tratamiento farmacológico a largo plazo con

betabloqueantes. Si no se contrarrestan las manifestaciones del tumor, puede ser necesario administrar

simultáneamente metirosina, que inhibe a la hidroxilasa de tirosina disminuyendo la producción de catecolaminas.

Con frecuencia los tumores malignos recidivan en el retroperitoneo, y las metástasis aparecen sobre todo en

hueso y pulmón. Aunque estos tumores malignos son radiorresistentes, en ocasiones la quimioterapia de

combinación tiene algún beneficio. También es poca la eficacia de la 131I-MIBG, debido a que la captación de

radiofármaco es escasa14.

3.- Neuroblastoma

3.1.- Introducción

El neuroblastoma es un tumor que deriva de las células de la cresta neural que emigran en el embrión para formar

los ganglios simpáticos y la médula suprarrenal. Se trata de la neoplasia en la que más regresiones espontáneas y

diferenciaciones a tumor benigno se han demostrado. En el otro extremo, presenta un comportamiento

extremadamente agresivo, sobre todo en niños mayores de un año con metástasis. La clasificación en grupos

pronósticos ha permitido adaptar la intensidad del tratamiento al “riesgo”.

3.2.- Epidemiologia

Es el tumor más frecuente en menores de un año. La incidencia oscila entre 8-10 casos por millón de niños y año.

Es el tumor sólido extracraneal más frecuente en la infancia y supone más del 50% de los cánceres del lactante15.

En los casos familiares descritos (raros) la herencia es autosómica dominante con penetrancia incompleta16.

Su etiología es desconocida.

3.3.- Presentación clínica

Puede originarse a lo largo de toda la cadena simpática, por lo que la localización anatómica es muy variable, la

más frecuente en el abdomen (69%), seguida del mediastino (21%).

La sintomatología depende de la localización del tumor primitivo y de la compresión e infiltración de los órganos

afectados. Es frecuente el síndrome de “malestar maligno” caracterizado por palidez, astenia, dolor de

extremidades y febrícula, aunque no es raro el descubrimiento casual de una masa abdominal o torácica

asintomática en un examen rutinario.


245

Las metástasis se producen por vías hematológica y linfática y están presentes en el 45% de los niños al

diagnóstico, sobre todo en mayores de un año. Las metástasis más frecuentes se encuentran en médula ósea,

hueso, hígado y piel.

3.4- Criterios diagnósticos

El diagnóstico del neuroblastoma requiere la participación de patólogos que estén familiarizados con tumores

infantiles. Algunos neuroblastomas no pueden diferenciarse por microscopía de luz convencional de otros tumores

de células azules redondas y pequeñas de la infancia como linfomas, tumores neuroectodérmicos primitivos y

rabdomiosarcomas. La prueba para efectuar la diferenciación neuronal simpática debe demostrarse por

inmunohistoquímica, microscopía electrónica o concentraciones elevadas en orina de AVM y AHV, con una

sensibilidad diagnóstica del 90%. Otros marcadores bioquímicos adicionalmente empleados son norepinefrina y

dopamina1.

Se llegó a un acuerdo entre representantes de la mayor parte de los grupos oncológicos pediátricos en cuanto a

requerimientos mínimos para establecer un diagnóstico17:

- Diagnóstico anatomopatológico del tejido tumoral (células pequeñas, redondas, de tamaño uniforme, núcleo

denso hipercromático y escaso citoplasma) con o sin inmunohistoquímica, microscopia electrónica o aumento

de catecolaminas urinarias.

- Infiltración de la médula ósea (aspirado o biopsia) por células tumorales y aumento de la excreción urinaria de

catecolaminas.

Según los criterios internacionales de estadiaje (INSS) los neuroblastomas se dividen en los siguientes grupos:

Estadio 1, 2A, 2B, 3, 4 y 4S. Este sistema clinicopatológico de estadificación comprende la evaluación de

especímenes de tumores obtenidos antes de la terapia en cuanto al grado de desarrollo estromático y de

maduración neuroblástica y al índice de mitosis-cariorrexis de las células neuroblásticas18. Estos parámetros

histológicos y la edad del paciente se usan para definir pronósticos favorables y desfavorables. Varios estudios

han confirmado la importancia predictiva de este sistema de clasificación.

El hecho de que más del 90% de los neuroblastomas excreten metabolitos de las catecolaminas en orina y de que

la edad sea un factor pronóstico muy importante (mejor pronóstico en menores de un año), hicieron pensar en la

posibilidad de realizar programas de despistaje de la enfermedad.

En 1973 se inició el primer programa de screening de metabolitos urinarios de catecolaminas con el fin de

diagnosticar los neuroblastomas a los 6 meses19.

A partir de 1985 se cambió el método de detección de catecolaminas de un análisis cualitativo a uno cuantitativo

usando HPLC20. Los pacientes diagnosticados por screening estaban habitualmente es estadios iniciales, sin

amplificación de N-myc y tenían muy buen pronóstico. Algunos que fueron negativos en el screening se les

diagnosticó más tarde un neuroblastoma y solían presentar estadios avanzados y con marcadores de biología

molecular desfavorables19,20,21. Es decir, los programas de screening aumentan la incidencia de neuroblastomas

“favorables”, mientras que fallan en reducir la incidencia de enfermedad avanzada desfavorable en grupos de

mayor edad, y tampoco disminuyen la mortalidad.

Estos datos dividen el neuroblastoma en dos tipos, uno con factores biológicos favorables y gran capacidad de

regresión espontánea que desaparecerían sin terapéutica y otro que afectaría a niños mayores, con factores

biológicos desfavorables. El screening detecta a los primeros, que recibirían más tratamiento del necesario ya que


246

una parte importante de ellos hubiera sufrido regresión espontánea19,20,21. Para intentar detectar precozmente los

segundos se ha retrasado el screening a los 12-18 meses.

El aumento de la excreción urinaria de catecolaminas es muy útil para el diagnóstico diferencial. Se deben estudiar

al menos dos metabolitos de las catecolaminas, como el ácido homovanílico (HVA) o el vanilmandélico (VMA), o la

dopamina (DA). Las cifras deben ser mayores de 3 desviaciones estándar sobre la media para cada edad. La

normalización de los valores urinarios de HVA y VMA por mg de creatinina evita la necesidad de recoger orina de

24 horas, facilitando el procedimiento.

Las técnicas de imagen que se emplean son la ecografía, el TAC, RMN y gammagrafía con MIBG que sigue las

mismas rutas metabólicas que las catecolaminas y es captada específicamente por el tumor y sus metástasis en el

86% de los neuroblastomas. En los casos en que no existe captación en el tumor primitivo, se recomienda hacer

una gammagrafía con Tc-99 para excluir metástasis óseas.

Se conocen tres tipos de alteraciones del material genético: amplificación de oncogenes, ganancia de bajo nivel y

ganancia cromosómica segmentaria.

La amplificación del gen N-myc se da en el 20% de los neuroblastomas, sobre todo en formas avanzadas y va

asociada con un mal pronóstico, por rápida progresión tumoral22. Esta amplificación está relacionada con la

eliminación del cromosoma 1p y la ganancia del brazo largo del cromosoma 17 (17q); éste último,

independientemente, indica un pronóstico desfavorable23. En tumores no amplificados, puede existir una

duplicación del gen en 2p24, como se ha demostrado por FISH.

La diferenciación fisiológica de las células que forman los ganglios simpáticos y médula suprarrenal depende de la

acción de neurotrofinas (NGF, BDNGF, neurotrofinas 4/5 y 3) que actúan sobre receptores con actividad

tirosinkinasa (TRKA, TRKB y TRKC), de forma que su expresión equilibrada conduce a la diferenciación en

neuronas muy especializadas o a la muerte celular por apoptosis.

Una elevada expresión de TRKA es un marcador de neuroblastoma favorable asociado con alta tasa de

supervivencia. Por el contrario, los neuroblastomas de comportamiento agresivo suelen expresar TRKB y poco

TRKA22,24.

Otros parámetros analíticos que parecen tener relevancia son niveles elevados en suero de ferritina, enolasa

neuroespecífica (NSE) y lactato deshidrogenasa (LDH)25.

3.5- Consideraciones analíticas

El método empleado para la determinación de ácido homovanílico (HVA), el vanilmandélico (VMA) o la dopamina

(DA) es cromatografía líquida de alta resolución (HPLC).

Se debe sospechar de neuroblastoma cuando tenemos valores superiores al triple de la normalidad.

La sensibilidad del VMA es del 80.7%, la del HVA del 71.9% y la de la DA 61.3%. Si se combinan los tres

parámetros aumenta hasta el 91.2%26.

Niveles elevados de VMA se relacionan con factores de pronóstico favorable (edad inferior a 1 año, N-myc no

amplificado, no delección 1p). En los casos más graves, el deterioro reduce la producción y secreción de VMA y

se detectan altos niveles de DA. Los pacientes con niveles normales de HVA muestran mejor pronóstico. Valores

elevados del cociente DA/VMA son desfavorables y por el contrario, niveles altos de VMA/HVA se asocian a

factores de buen pronóstico26.


247

En neuroblastomas diseminados el cociente DA/VMA es de gran ayuda para diferenciar los estadios 4 y 4s, siendo

mayor para el 426.

3.6- Tratamiento

Las modalidades de tratamiento usadas en el neuroblastoma son cirugía, quimioterapia y radioterapia, más

modificadores de la respuesta biológica y/o inmunoterapia añadidos recientemente. La utilización de uno u otro y

su intensidad va a depender de la localización del tumor, grado de diseminación, edad y grupo de riesgo asignado

al paciente.

Un mejor conocimiento de la biología del neuroblastoma ha permitido aumentar las tasas de curación y disminuir

los efectos secundarios. Se puede clasificar a los pacientes en tres grupos de riesgo:

- Bajo riesgo (40%): estadios 1, 2 o 4S sin amplificación del gen N-myc. Tratamiento mínimo, generalmente

sólo cirugía. En un futuro una parte de ellos serán solamente observados, en espera de la regresión espontánea, o

ayudados en su maduración con factores neurotróficos. La determinación de catecolaminas y sus metabolitos en

orina puede ser una herramienta adicional para decidir estos casos.

- Riesgo intermedio (15%): estadios 3 y 4 sin amplificación de N-myc. Excelentes resultados con cirugía y

quimioterapia de intensidad moderada.

- Alto riesgo (45%): estadio 4 mayores de 1 año y estadios 2,3 y 4 con amplificación de N-myc. El tratamiento

es complejo con quimioterapia de inducción, cirugía, trasplante autólogo de progenitores hematopoyéticos, etc.

4.- Tumor carcinoide de células renales. Síndrome carcinoide

4.1.- Introducción

El tumor carcinoide de células renales (carcinoma de células renales o adenocarcinoma de riñón), es la forma más

común de tumor de riñón (90 % de todos los cánceres de riñón) y se origina en la proliferación de células

epiteliales de los túbulos renales. Es más común en hombres que en mujeres y ocurre con mayor frecuencia en el

rango poblacional de 50 a 70 años de edad.

El carcinoma de células renales se extiende a la porción medular del riñón, a la vena renal y, algunas veces, a la

vena cava. Las metástasis más comunes son en pulmones, huesos, cerebro e hígado.

Aproximadamente 85% de los cánceres de células renales son adenocarcinomas, en su mayoría de origen tubular

proximal. Del resto la mayoría son carcinomas de células de transición de la pelvis renal.

Los adenocarcinomas pueden dividirse en carcinomas de células claras y carcinomas de células granulares,

aunque ambos tipos de estirpes celulares pueden concurrir juntos en algunos tumores. . La distinción entre

adenocarcinomas renales bien diferenciados y adenomas renales puede ser difícil.

Usualmente se manifiestan por dolor en el abdomen o flanco, pérdida de peso, hematuria o detección de una

masa abdominal.

Cuando hay afectación sistémica se producen los síntomas del síndrome carcinoide; esto ocurre en menos del

10% de los casos3,27-29.


248

4.2.- Fisiopatología del síndrome carcinoide

La producción excesiva de serotonina junto con otras aminas por parte del tumor carcinoide son las causantes del

síndrome.

Los niveles sanguíneos de serotonina se elevan de 0.5 a 3 microgramos por mililitro

(valores normales de 0.1-0.3 microgramos por mililitro). La secreción urinaria del neurotransmisor está muy

elevada (de 50 a 600 mg en 24 horas frente a 2-10 mg en personas sanas). Una elevación sobre 15 mg en 24

horas es diagnóstica del síndrome.

El triptófano procedente de la dieta es derivado a la formación de serotonina por parte del tumor, por lo que queda

muy poco triptófano para la producción de otras aminas como la niacina (lo que explica la aparición de pelagra) y

de otras proteínas (con la consiguiente aparición de edemas y los trastornos nutricionales). Cuando se cuantifican

los niveles de serotonina en sangre, éstos estarán altos; además se encontrará que la cromogranina está alta y el

triptófano se encuentra por debajo de lo normal.

Es posible encontrar en la mayoría de los pacientes niveles altos de 5-HIAA en orina lo que quiere decir que el

enfermo está produciendo de 25 a 30 mg de 5-HIAA diariamente. También es posible provocar el síndrome con

fines diagnósticos aplicando a los pacientes 5 mg de adrenalina por vía intravenosa, lo que dará como resultado,

si es positivo, el enrojecimiento cutáneo y cierto grado de disnea a los pocos minutos.

Además de la serotonina también participan en el síndrome otras sustancias como 5-hidroxitriptófano, calicreína y

ACTH.

4.3.- Causas y factores de riesgo

No se conoce con exactitud su causa. Los factores de riesgo para el carcinoma de células renales son:

- Edad: Hay un aumento significativo en el riesgo para las personas mayores 60 años o más.

- Sexo: La relación entre hombres y mujeres es 1.5 a 1.

- Obesidad.

- Fumar: Este riesgo empieza a disminuir tan pronto como la persona deja de fumar.

- Hipertensión

Se estiman que el tabaquismo, la obesidad y la hipertensión representan aproximadamente el 50% de los factores

de riesgo para el desarrollo de los carcinomas de células renales.

- Químicos en el trabajo: Los trabajadores que están expuestos a sustancias químicas específicas, como el

amianto, tricloroetileno y cadmio son más propensos a desarrollar carcinoma de células renales que otras

personas.

- Insuficiencia renal crónica en tratamiento renal sustitutivo: Los pacientes en diálisis que permanecen largo

tiempo en dicho tratamiento son más propensas a desarrollar carcinoma de células renales.

- Receptores de un trasplante de riñón: Los pacientes trasplantados que tiene que tomar medicamentos

inmunosupresores tienen un mayor riesgo de desarrollar carcinoma de células renales.


249

- Presencia de enfermedades genéticas como la enfermedad de Von Hippel-Lindau o el carcinoma papilar de

células renales: Enfermedades genéticas que elevan el riesgo de los pacientes de desarrollar varios tipos de

tumores, incluyendo el carcinoma de células renales o tumores papilares27,30.

4.4.- Sintomatología

Debemos señalar la diferente sintomatología entre los casos con afectación sistémica, que presentan un

SINDROME CARCINOIDE y los casos sin afectación sistémica29,31.

4.4.1.- Tumor carcinoide

Los síntomas que pueden aparecer son dolor abdominal, dolor de espalda, hematuria, varicocele, dolor de

costado, inflamación del abdomen o pérdida de peso.

Estos síntomas se deben a la aparición de la masa tumoral.

4.4.2.- Síndrome carcinoide

Los síntomas constitutivos de este síndrome pueden estar presentes durante varios años, coexistentes con el

escaso crecimiento del tumor carcinoide primario.

- Trastornos vasomotores: en los pacientes que presentan este síndrome se observa enrojecimiento de cara y

cuello (con intensos cambios de color), edema facial y periorbitario, hipotensión arterial y taquicardia. Tras

varios años pueden aparecer telangiectasias.

- Trastornos gastrointestinales: incomodidad abdominal, diarrea, hepatomegalia masiva con función hepática

preservada; las metástasis hepáticas sufren necrosis con dolor abdominal, fiebre y leucocitosis.

- Trastornos cardiopulmonares: suelen ser tardíos y ocurren en casos crónicos; se observan lesiones en la

válvula pulmonar y tricúspide.

- Trastornos nutricionales: la hipoalbuminemia es un hallazgo frecuente. En varios casos se han encontrado

manifestaciones de pelagra.

4.5.- Diagnóstico

- Radiografías: Riñón, uréteres y vejiga.

- Ecografía: Primera opción por la facilidad, bajo coste e inocuidad de la técnica.

- Tomografía computada y Resonancia magnética: Brindan mayor información sobre la extensión del tumor, si

es sólido o quístico, si ha comprometido zonas adyacentes o vasos sanguíneos. En caso de tratarse de

quistes, pueden extraerse por punción el líquido que contienen para su estudio citológico.

- Angiografía: De la arteria renal es muy útil para determinar con precisión la irrigación del tumor29,31-33.

4.6.- Tratamiento

El tratamiento de elección para los casos de adenocarcinoma de riñón localizado es la extirpación quirúrgica,

aunque puede desaconsejarse si la enfermedad se ha diseminado. La hemorragia, el dolor y la fiebre causados

por el crecimiento del tumor pueden ser controlados mediante el bloqueo de la arteria renal, que impide la

irrigación de sangre al riñón. Se recomienda la extirpación quirúrgica mediante nefrectomía total o parcial del riñón

afecto. Esto puede incluir cistectomía, tejidos circundantes o los ganglios linfáticos, según grado de afectación. En


250

algunos pacientes, puede ser necesaria la extirpación de las metástasis de forma quirúrgica como tratamiento

coadyuvante.

La radioterapia generalmente no funciona para el carcinoma de células renales, de manera que no se emplea con

frecuencia. En algunos casos, los tratamientos hormonales pueden reducir el crecimiento del tumor.

La quimioterapia generalmente no es efectiva para tratar el carcinoma de células renales. El fármaco Interleucina

2 (IL-2), que funciona ayudando al sistema inmunitario del propio cuerpo a destruir las células cancerosas, puede

servir para un pequeño número de pacientes, pero es muy tóxico. Se han utilizado otros fármacos quimioterápicos,

pero su efectividad no se conoce con exactitud ya que la supervivencia de los pacientes es reducida una vez que

la enfermedad se ha diseminado fuera del riñón. Los fármacos antiangiogénicos, los inhibidores de mTOR y los

inhibidores del factor de crecimiento epidérmico son fármacos que se encuentran en estudio32,34-37.

4.6.1.- Tratamiento del síndrome carcinoide

4.6.1.1.- Medidas generales

Se recomienda una dieta hipercalórica, rica en grasas, proteínas y vitaminas. Es importante administrar

suplementos de niacina a dosis de 50 mg/12 h para evitar la aparición de pelagra. Se debe evitar el ejercicio físico

y los alimentos como queso, chocolate, café y alcohol, ya que pueden desencadenar crisis carcinoides.

Para el control sintomático de los pacientes se han empleado diversos fármacos con acción antiserotoninérgica.

La metisergida, ketanserina y paraclorofenilalanina controlan de forma variable la diarrea y la rubefacción cutánea,

pero sus efectos secundarios desaconsejan su empleo. La ciproheptadina es eficaz en el control de la diarrea en

el 50 % de los pacientes, aunque no descienden las concentraciones de ácido 5-hidroxiindolacético (5-HIAA) y

rara vez se alivia la rubefacción. Aunque también puede producir trastornos psiquiátricos, sus efectos secundarios

más frecuentes (sequedad de boca, inestabilidad, náuseas, vómitos, sedación) son tolerables.

Otros fármacos empleados para el tratamiento de la diarrea son la loperamida y el difenoxilato, y más

recientemente los antagonistas 5-HT3 específicos como el ondansetrón o el tropisetrón.

Los análogos de la somatostatina son los fármacos de elección en el tratamiento del síndrome carcinoide, y entre

ellos el octeótrido es el más utilizado. Más recientemente se ha empleado lanreótido, análogo de la somatostatina

de liberación prolongada, que se administra a dosis de 30 mg/7-14 días por vía intramuscular. La eficacia y los

efectos secundarios son bastante similares al octeótrido.

En pacientes que no han respondido al octeótrido puede emplearse interferón alfa, sólo o en combinación con

octeótrido. En los estudios realizados se ha observado un descenso de las concentraciones de 5-HIAA en el 25-60

% de los pacientes y una regresión tumoral en el 11-20 %, con una respuesta sintomática en el 70 % que se

mantiene una media de 7 semanas. Los efectos secundarios más frecuentes son generalmente leves (síndrome

seudogripal, alopecia, astenia, hiperglucemia e hipertrigliceridemia, entre otros), pero puede provocar cuadros más

graves como hiper e hipotiroidismo, depresión y otros trastornos psiquiátricos, supresión de médula ósea y

aumento del riesgo de infecciones31,32,36,36.

4.6.1.2- Tratamiento quirúrgico

La resección de las metástasis hepáticas (cuando ya se ha resecado el tumor primario) puede ser curativa en

algunos pacientes, aunque habitualmente se realiza como tratamiento paliativo del síndrome carcinoide.


251

Disminuye las concentraciones de 5-HIAA, consigue un alivio sintomático y aumenta los intervalos libres de

enfermedad y la supervivencia media. Esta opción se puede plantear en caso de metástasis hepáticas aisladas y

accesibles o cuando las metástasis se localizan en un sólo segmento o lóbulo. Sin embargo, la mayoría de los

pacientes tienen extensas o múltiples metástasis bilobares, lo que dificulta una cirugía de resección completa

4.6.1.3.- Embolización angiográfica

La embolización angiográfica de la arteria hepática produce la necrosis de las metástasis hepáticas, con lo que se

consigue una reducción de la concentración de 5-HIAA en torno al 65 % de los casos, con un alivio sintomático en

el 50 % durante una media de 6,5 meses.

4.6.1.4.- Quimioterapia

Se han empleado distintos fármacos citotóxicos, sólos o en combinación. La combinación de 5-fluorouracilo (5-FU)

y estreptozocina consigue una regresión tumoral del 33 % durante una media de 7 meses, algo inferior a la

combinación de estreptozocina y doxorrubicina (regresión tumoral del 40 %). Debido a los importantes efectos

secundarios, la quimioterapia sistémica está indicada únicamente en pacientes con síntomas incapacitantes o que

presenten signos pronósticos desfavorables, como deterioro de la función hepática, evidencia clínica de

enfermedad cardíaca o concentraciones urinarias de 5-HIAA superiores a 150 mg/día.

4.6.1.5.- Radioterapia

La radiación externa puede resultar eficaz en la paliación de los síntomas por metástasis óseas o en el sistema

nervioso central.

4.6.1.6.- Tratamientos combinados

El tratamiento combinado mediante quimioterapia y embolización angiográfica de la arteria hepática puede

conseguir una regresión tumoral en el 80 % de los casos con una duración media de la respuesta de 14-18 meses

según el régimen empleado, con lo que se alarga la supervivencia media.

5.- Determinación en el laboratorio de catecolaminas y sus metabolitos

5.1.- Introducción

La determinación de catecolaminas y sus metabolitos se realiza habitualmente en orina recogida durante un

periodo de 24 horas. Este tipo de muestra a veces implica dificultades en su recolección (pacientes pediátricos) o

en la interpretación de los resultados (insuficiencia renal, recogida incompleta, influencia de la dieta, ejercicio o

cambios posturales). Por ello, algunos autores defienden que las muestras de orina recogida durante la noche o

muestras aleatorias pueden ser adecuadas si los resultados se normalizan respecto a la concentración urinaria de

creatinina en la muestra, aunque esta normalización estará influenciada por aquellos factores que afectan a la

excreción urinaria de creatinina (ingesta proteica, masa muscular, actividad física, hora del día)1,38. La

determinación de catecolaminas y metanefrinas en muestras de orina recogidas durante las 2-4 horas siguientes a

una crisis hipertensiva, normalizada respecto a la concentración de creatinina, puede ser de gran utilidad en el

diagnóstico del feocromocitoma2.

Las condiciones preanalíticas en la obtención de la muestra son muy importantes para la fiabilidad y correcta

interpretación de los resultados. Diversos aspectos fisiológicos y preanalíticos afectan a los niveles plasmáticos de

catecolaminas y sus metabolitos así como a su excreción urinaria. Entre los factores que afectan a los niveles


252

plasmáticos encontramos la baja vida media de las catecolaminas en plasma, la rápida variación en su

concentración inducida por estrés, postura, ejercicio, hipoglucemia, hipovolemia, frío, hipoxia, hipercapnia,

ansiedad y la variación circadiana en su concentración. Además numerosos fármacos y compuestos procedentes

de la dieta pueden constituir interferentes analíticos en los ensayos o afectar a los procesos fisiológicos. Entre los

fármacos que afectan a los niveles de catecolaminas y sus metabolitos encontramos los antidepresivos tricíclicos,

que aumentan los niveles de norepinefrina y normetanefrina, los inhibidores de monoaminooxidasa que aumentan

los niveles de metanefrina y normetanefrina, α y β-bloqueantes, antagonistas de canales de calcio, efedrina,

pseudoefedrina, albuterol, cafeína, teofilina, nicotina, cocaína y anfetaminas, así como levodopa y carbidopa que

además son metabolizados a productos interferentes según el ensayo empleado. Esto obliga a obtener la muestra

bajo unas condiciones perfectamente estandarizadas, especialmente en cuanto a restricciones dietéticas y

farmacológicas en la recolección de orina, y con respecto a la postura y condiciones del paciente durante la

extracción sanguínea1,2,38.

5.2.- Recogida y conservación de la muestra para la determinación de catecolaminas,

metanefrinas y ácidos vanilmandélico, homovanílico y 5-hidroxi-indolacético

La muestra de orina de 24 horas se recoge en un contenedor con 10 mL de ácido clorhídrico 6 M como

conservante y se mantiene refrigerada durante la recolección. Una vez finalizada la recogida, se anota el volumen

total (diuresis), se homogeneiza bien y se toma una alícuota, verificando que el pH es inferior a 3. En condiciones

de refrigeración las catecolaminas y metanefrinas son estables durante al menos dos semanas. Para periodos

más prolongados la muestra puede ser congelada. Las muestras de orina recogida durante la noche o aleatorias

pueden ser adecuadas si los resultados se expresan por gramo de creatinina, siendo especialmente útiles las

muestras de orina recogidas durante las 2-4 horas siguientes a una crisis hipertensiva,

Para la determinación de catecolaminas urinarias se recomienda que toda la medicación antihipertensiva sea

retirada al menos dos días antes y durante la recolección de la muestra. Si esto no fuera posible, deberá ser

tenido en cuenta en la interpretación de los resultados1.

Para la determinación de AVM y AHV se recomienda también el empleo de orina de 24 horas, debido a las

enormes variaciones que se pueden encontrar en su concentración en muestras de orina aleatorias. No obstante,

las muestras de orina recogidas durante periodos más cortos pueden ser adecuadas si los resultados se expresan

por gramo de creatinina.

Para el análisis de AVM y AHV debe evitarse entre 3 y 5 días previos a la recogida de la muestra y durante la

misma el consumo de chocolate, café, plátano, cítricos, alimentos que contengan vainilla y el uso de

medicamentos como ácido acetilsalicílico y antihipertensivos (α-metildopa) ya que pueden proporcionar resultados

falsamente aumentados de AVM urinario, según el método de determinación empleado. Estos niveles también se

ven afectados por antidepresivos tricíclicos, inhibidores de la monoaminooxidasa y fenotiazinas1,38,39.

Durante la recolección y conservación de la muestra para la deteminación de ácido 5-hidroxi-indolacético, ésta

debe ser protegida de la luz. Debe evitarse entre 3 y 4 días antes de la recogida y durante la misma, el consumo

de alimentos ricos en serotonina e hidroxiindoles (piña, plátano, kiwi, aguacate, nueces, ciruelas rojas, tomate y

chocolate) y medicamentos que puedan provocar aumentos aparentes en los niveles de este metabolito

(acetaminofeno, reserpina, guaifenesina, glicerol, guayacolato y mefenesina) o disminuciones (fenotiazinas,

levodopa, ácido acetilsalicílico y ácido homogentísico)1,38.


253

5.3.- Determinación de catecolaminas urinarias

Las catecolaminas urinarias son excretadas como aminas libres o en forma conjugada como sulfatos y

glucurónidos. La determinación de catecolaminas totales (libres más conjugadas) incluye un paso de hidrólisis

previo al análisis, pero la mayoría de los métodos omiten este paso y determinan sólo la fracción libre, ya que ésta

correlaciona mejor con la carga tumoral y se ve menos afectada por factores preanalíticos dietéticos1,38 .

La determinación de catecolaminas urinarias, independientemente del método empleado, requiere un paso previo

de extracción y purificación. Los procedimientos más usados son cromatografía de intercambio iónico,

cromatografía de adsorción o combinaciones de ambas, destacando el empleo de columnas de intercambio

catiónico, de adsorción con alúmina y los geles de afinidad de ácido bórico1.

Los métodos fluorimétricos más antiguos, aunque continúan empleándose, han sido desplazados en gran medida

por la cromatografía líquida de alta resolución (HPLC), que permite la cuantificación individualizada de las

catecolaminas libres fraccionadas (epinefrina, norepinefrina y dopamina) con mayor sensibilidad diagnóstica (95%

frente al 60-90% del método fluorimétrico) y mayor capacidad para detectar interferentes analíticos farmacológicos

y dietéticos. La técnica más empleada es HPLC de fase reversa con pares iónicos acoplada a detección

amperométrica. También se aplica HPLC de intercambio iónico con detección electroquímica. La cromatografía de

gases/espectrometría de masas presenta una sensibilidad diagnóstica del 100%, si bien sus requerimientos

técnicos e instrumentales hacen que quede fuera del alcance del laboratorio clínico1,38.

Entre los métodos fluorimétricos, el más empleado es el del trihidroxiindol. En un primer paso las catecolaminas

son purificadas mediante columnas pretratamiento y una vez eluídas son oxidadas con ferrocianuro en presencia

de zinc, formando a pH alcalino los correspondientes derivados de trihidroxiindol. Se añade ácido ascórbico para

eliminar el exceso de oxidante y aumentar la estabilidad de los productos formados y se mide la fluorescencia

emitida a 495 nm empleando como longitud de onda de excitación 405 nm. Este método se emplea para

determinar conjuntamente epinefrina y norepinefrina. Existe una modificación que emplea yoduro como agente

oxidante y que permite su aplicación para el análisis de dopamina38.

Se han descrito interferencias por fármacos con fluorescencia en estas condiciones (α-metildopa, isoproterenol,

labetalol, antidepresivos tricíclicos) o por sustancias presentes en la orina por efecto quenching38.

En la determinación por HPLC, las resinas de intercambio catiónico débil son las más utilizadas para el

pretratamiento de la muestra, que puede realizarse manualmente o mediante sistemas de extracción automática.

Para monitorizar la recuperación y ajustar la cuantificación se utiliza en muestras, controles y calibradores un

patrón interno (dihidroxibencilamina).

El paso siguiente consiste en la separación de las catecolaminas mediante HPLC de fase reversa de pares

iónicos, en el que se emplea una fase estacionaria apolar y una fase móvil polar que contiene un ión (sulfato o

sulfonato de alquilo) de carga opuesta a las catecolaminas, con las que forma un par iónico sin carga aumentando

la retención por la fase estacionaria apolar.

Para la detección puede emplearse la propia fluorescencia de las catecolaminas con una sensibilidad aceptable,

pero la metodología más empleada es la detección electroquímica mediante amperometría y en menor medida

culombimetría. El desarrollo de detectores electroquímicos con multielectrodos ha permitido reducir interferencias

mediante la aplicación en una celda de potenciales específicos para reducir/oxidar los compuestos interferentes y

a continuación aplicar en otra potenciales específicos del analito o analitos de interés permitiendo de este modo la


254

discriminación de los compuestos que coeluyen por su características electroquímicas9. Además, a partir del

cromatograma es relativamente fácil detectar e identificar interferentes procedentes de la dieta o de fármacos,

habiéndose descrito interferencias por acetaminofeno, α-metildopa, labetalol y captopril1,38.

5.4- Determinación de metanefrinas urinarias

Las metanefrinas se encuentran en orina en forma libre y conjugada como sulfatos o gluconatos. A diferencia de

las catecolaminas, la excreción total de metanefrinas (libres y conjugadas) no se ve significativamente afectada

por la dieta, por lo que su determinación se realiza habitualmente tras una etapa inicial de hidrólisis ácida. A

continuación es necesario un paso de purificación para aislar las metanefrinas de la matriz de la muestra, lo que

habitualmente se realiza mediante cromatografía de intercambio iónico1,39.

El método más utilizado para la cuantificación de metanefrinas es HPLC con detección electroquímica, que

permite la determinación fraccionada de metanefrina y normetanefrina con una elevada sensibilidad diagnóstica.

Tras hidrólisis ácida se realiza de forma manual o automatizada la extracción de las metanefrinas por

cromatografía de intercambio catiónico débil o extracción en fase sólida, se separan mediante HPLC en fase

reversa con pares iónicos y se detectan electroquímicamente mediante amperometría. Como patrón interno, para

monitorizar la recuperación y ajustar la cuantificación se emplea 3-metoxi-4-hidroxi-bencilamina.

Este método permite separar las metanefrinas en pocos minutos con pocas interferencias: acetaminofeno y

viloxazina en la determinación de normetanefrina y labetalol y buspirona en el análisis de metanefrina. El

tratamiento con α-metildopa provoca la aparición de picos adicionales. También han sido desarrolladas

condiciones cromatográficas que permiten la codeterminación de catecolaminas, metanefrinas urinarias y AVM1,39.

El método colorimétrico, descrito por Pisano a finales de los años 50, ha sido ampliamente utilizado en el

laboratorio clínico para el cribado del feocromocitoma. Tras hidrólisis ácida, las metanefrinas son adsorbidas en

resinas de intercambio catiónico, eluídas con hidróxido amónico y oxidadas con periodato a vainillina, detectada

espectrofotométricamente a 360 nm. Este método cuantifica metanefrinas totales (metanefrina y normetanefrina

conjuntamente) y está sujeto a interferencias por contrastes radiológicos, propanolol, ácido nalidíxico, clofibrato y

clorpromazina2,28,29. Existen kits comerciales que permiten determinar catecolaminas y metanefrinas totales

urinarias mediante fluorimetría y colorimetría respectivamente10.

Otros métodos aplicados en el análisis de metanefrinas urinarias son fluorimetría, radioinmunoanálisis,

enzimoinmunoensayo y cromatografía de gases.

El método fluorimétrico, basado en la oxidación de las metanefrinas a derivados del trihidroxiindol, es más sensible

y específico que el colorimétrico, aunque actualmente sus aplicaciones en el laboratorio clínico son limitadas.

Mediante radioinmunoanálisis se cuantifican metanefrina y normetanefrina con buena sensibilidad y especificidad

analíticas, reduciendo el pretratamiento de la muestra gracias al empleo de anticuerpos específicos con baja

reactividad cruzada hacia catecolaminas y sus metabolitos, pero requiere instalaciones adaptadas al uso de

radioisótopos2,38. También han sido desarrollados kits que permiten la cuantificación de metanefrinas fraccionadas

mediante enzimoinmunoanálisis40. Aunque la cromatografía de gases con detección por ionización en llama,

captura electrónica o espectrometría de masas representa una técnica sensible y específica para cuantificar

metanefrinas urinarias totales, los requerimientos instrumentales y técnicos limitan su aplicación en el ámbito del

laboratorio clínico2,38.


255

5.5.- Determinación de ácido vanilmandélico

El ácido vanilmandélico es el metabolito principal de las catecolaminas y representa el 60% de los productos de

excreción derivados de epinefrina y norepinefrina. En orina se encuentra principalmente en forma libre, por lo que

el análisis se realiza sin hidrólisis previa. Su determinación urinaria combinada con la del ácido homovanílico es de

gran utilidad en la identificación y seguimiento de pacientes con neuroblastoma, alcanzando una sensibilidad

clínica próxima al 100%. En el estudio de pacientes con sospecha de feocromocitoma el AVM presenta una

sensibilidad diagnóstica límitada (55-71%), aunque por su alta especificidad clínica (95%) puede resultar útil para

descartar el proceso en personas sanas1,9.

El método más empleado es HPLC con detección electroquímica, por las ventajas que presenta en cuanto a

sensibilidad, precisión, reproducibilidad y rapidez. Los métodos espectrofotométricos proporcionan una

sensibilidad y especificidad aceptables, pero presentan mayor número de interferencias analíticas. Los antiguos

métodos cromatográficos y electroforéticos basados en la reacción de ácidos fenólicos con p-nitroanilina ya no se

aplican en la práctica. Los métodos de cromatografía de gases con detección por ionización de llama o

espectrometría de masas, aunque sensibles y altamente específicos quedan fuera del alcance de los laboratorios

de rutina1,39. Otro método desarrollado es el inmunoensayo de polarización de fluorescencia41.

El método espectrofotométrico más empleado se basa en la oxidación con peryodato a vainillina. Un método

alternativo consiste en la formación de un complejo coloreado entre vainillina e indol. Independientemente del

método empleado, el proceso requiere una etapa inicial de purificación de la matriz y extracción del AVM, que

puede ser realizada mediante extracción con disolventes o cromatografía de intercambio aniónico. Esta última

presenta ventajas en cuanto a reducción de interferentes analíticos en la muestra. Entre las numerosas

interferencias analíticas que presentan estos métodos cabe destacar la vainillina y fenoles aromáticos procedentes

de la dieta y fármacos como α-metildopa, labetalol, clofibratos y ácido nalidíxico1,2,39.

La mayoría de los métodos de HPLC emplean cromatografía de fase reversa e incluyen un paso previo de

purificación y aislamiento del AVM de la matriz mediante extracción líquida o más frecuentemente cromatografía

de intercambio iónico. De entre los métodos de detección disponibles: ultravioleta, fluorimetría, electroquímico y

derivatización post-columna, el más empleado es el electroquímico mediante amperometría. Como patrón interno

se emplea ácido iso-vanilmandélico. Los métodos de HPLC permiten la adaptación de los ensayos para la

determinación simultánea de otros metabolitos de las catecolaminas como ácido homovanílico, metanefrinas, 3-

metoxi-4-hidroxifenilglicol y metabolitos de la serotonina como el ácido 5-hidroxiindolacético1,38.

5.6.- Determinación de ácido homovanílico

Es el principal metabolito urinario de L-dopa y dopamina, de utilidad en el diagnóstico y seguimiento del

neuroblastoma.

Su determinación se realiza mediante métodos espectrofotométricos y cromatográficos. La mayoría de los

métodos espectrofotométricos se basan en la reacción del nitrosonaftol con aminas biogénicas, que presenta

numerosas interferencias por lo que en gran medida han sido reemplazadas por HPLC. Tras una etapa inicial de

purificación y aislamiento mediante cromatografía de intercambio iónico, se realiza la separación mediante HPLC

de fase reversa con detección amperométrica, que proporciona una buena sensibilidad sin apenas interferencias

por ácidos orgánicos y permite además la determinación simultánea de otros metabolitos1.


256

5.7.- Determinación de ácido 5-hidroxi-indolacético

El ácido 5-hidroxiindolacético es un metabolito de la serotonina, cuya determinación tiene interés en el diagnóstico

del síndrome carcinoide. En algunos casos los tumores carcinoides pueden coexistir con otros tumores endocrinos

productores de catecolaminas, gastrina, insulina y hormona adrenocorticotropa.

Existen dos métodos espectrofotométricos que tradicionalmente han sido empleados en el cribado cualitativo. El

método del ácido nitroso/1-nitroso-2-naftol, más específico que el método del dimetilaminobenzaldehido (reactivo

de Ehrlich), se basa en el desarrollo de color violeta en presencia de 5-hidroxiindoles, tras una etapa inicial de

extracción con dietiléter o dicloroetano para reducir la presencia de cromógenos interferentes en la muestra. La

adición posterior de mercaptoetanol transforma el cromóforo violeta obtenido en otro azul, que es extraído con

acetato de etilo. De este modo se reduce a su vez la interferencia en el color por fenoles y ácido indolacético. Sin

embargo, la baja sensibilidad diagnóstica y la susceptibilidad a interferencias que presentan este tipo de pruebas

de cribado, hace que su empleo ya no sea recomendable1. Para la cuantificación del ácido 5-hidroxi-indolacético la

técnica más empleada es HPLC con detección amperométrica, que por su capacidad para medir de forma

específica cantidades muy pequeñas de ácido 5-hidroxiindolacético es de especial utilidad en el diagnóstico de

tumores pequeños sin metástasis. Otras técnicas disponibles para la determinación cuantitativa son colorimetría,

fluorimetría, radioinmunoanálisis, inmunoensayos de polarización de fluorescencia y cromatografía de gases1,38.

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259

1.- Composición de los líquidos corporales

El agua es el elemento más abundante del organismo, constituyendo alrededor del 50 % del peso corporal en

mujeres y el 60 % en varones, según el porcentaje de tejido adiposo de ambos1.

El agua corporal está distribuida en dos grandes compartimentos:

- Del 55 al 75 % es Líquido intracelular

- Del 25 al 45 % es Líquido extracelular. Este a su vez en una proporción de 1:3 se divide en:

o Espacio intravascular (agua del plasma)

o Espacio extravascular (intersticial).

La concentración de solutos o partículas que contiene un líquido se denomina osmolalidad y se expresa en

miliosmoles por kilogramo de agua (mosmol/kg). La presión osmótica (presión hidrostática que se opone al

movimiento del agua) determina la distribución del agua entre los espacios extracelular e intracelular.

Los principales solutos del líquido extracelular son el sodio y sus aniones de cloro y bicarbonato, mientras que el

potasio y los ésteres de fosfatos orgánicos (ATP, fosfolípidos…) son los predominantes en el intracelular. Sodio y

potasio actúan reteniendo agua en los espacios donde son predominantes, restringiéndose a sus respectivos

compartimentos gracias a la bomba Na+ - K+- ATPasa, comportándose como osmoles eficaces.

Para alcanzar el equilibrio osmótico entre el líquido intracelular y extracelular el agua atraviesa las membranas

celulares, y los volúmenes de ambos se van a determinar por la cantidad presente de agua y por la relación de

sodio respecto al potasio. Así, un aumento de la cantidad de sodio en el espacio extracelular producirá un

aumento de la osmolalidad del líquido extracelular, y causará la salida de agua de las células para disminuir el

gradiente osmótico.

La regulación del volumen intracelular, esencial para una función celular normal, se consigue en parte por la

regulación de la osmolalidad del plasma a través de cambios en el balance hídrico. Por el contrario, el

mantenimiento del volumen plasmático, esencial para la perfusión tisular, se relaciona con la regulación de la

homeostasis del sodio.

Equilibrio Hidroelectrolítico y Trastornos Osmóticos.

Tema 12

Alberto Sánchez Solla, María del Sagrario Díaz Merino.

Tema 12. Equilibrio Hidroelectrolítico y Trastornos Osmóticos

260

2.- Balance hídrico y osmorregulación

La osmorregulación es fundamental para los desplazamientos de agua entre los líquidos extracelular e intracelular.

La osmolalidad plasmática está determinada por la relación de solutos (sodio principalmente) y el agua corporal,

mientras que el LEC lo es por la cantidad absoluta de sodio y agua. Los mecanismos que determinan la

osmolalidad plasmática son distintos a los que regulan el volumen, si bien existe una relación estrecha entre

ambos.

Para calcular la osmolalidad los laboratorios clínicos utilizan osmómetros de descenso crioscópico (punto de

congelación) al tener una alta precisión, respuesta lineal para valores bajos de osmolalidad y, especialmente, es

capaz de analizar solutos volátiles como alcoholes, etilenglicol y gases14

La osmolalidad plasmática también puede ser calculada mediante la fórmula:

Osmolalidad plasmática = 2 ( Na plasmático en mEq/l ) + BUN ( mg/dl ) / 2.8 + glucosa ( mg/dl ) / 18

La osmolalidad normal del plasma es de 275 a 290 mosmol/kg. Para mantener el estado de equilibrio se debe

ingerir y eliminar la misma cantidad de agua, ya que una media de 2 litros a 2,5 litros de agua son perdidos del

organismo.

El principal estímulo para la ingestión de agua es la sed, sensación que surge cuando aumenta la osmolalidad

eficaz (determinada en su mayoría por el sodio, ya que no atraviesa libremente la membrana celular), o cuando

disminuye el líquido extracelular o la presión arterial. Esto produce un estímulo de los osmorreceptores situados

en el hipotálamo al superar el umbral osmótico de la sed, que es por término medio de 295 mosmol/kg, según el

individuo.

La eliminación del agua se produce principalmente por el riñón (500 mL diarios), regulada fundamentalmente por

la Vasopresina de arginina (AVP, llamada también hormona antidiurética o ADH). Está sintetizada en el

hipotálamo y es liberada por el lóbulo posterior de la hipófisis1. Los osmorreceptores hipotalámicos son sensibles a

cualquier aumento o disminución de la tonicidad (alrededor del 1%), siendo éste el estímulo más importante para

el incremento o inhibición de la secreción de AVP. En el riñón, el agua y los solutos pasan desde el torrente

sanguíneo hasta el interior del túbulo proximal a través del glomérulo. El agua es reabsorbida durante su tránsito

por el túbulo proximal, el asa descendente de Henle, el túbulo contorneado distal y el túbulo colector a través de

las acuaporinas, las cuales son proteínas transmembrana que pertenecen a una familia de proteínas encargadas

de transportar agua a través de compartimentos celulares. La Acuaporina 1 (AQP1), situada en el túbulo proximal

y la rama descendente del asa de Henle, es la responsable de alrededor del 90% de la reabsorción y transporta el

agua a través del epitelio, devolviendo el agua al torrente sanguíneo. En la superficie apical de las células

epiteliales del túbulo colector está la AQP2, mientras que la AQP3 y AQP4 se encuentran en la superficie

basolateral, transportando el agua a través del epitelio. La permeabilidad del epitelio es regulada por la AVP, al

activar la fosforilación y la posterior translocación de la AQP2 desde las vesículas intracelulares hasta la

membrana plasmática(9,10). Como consecuencia la retención de agua incrementa la osmolalidad urinaria.

El umbral osmótico para la liberación de AVP es de 280 – 290 mosmol/kg, y el mecanismo tiene sensibilidad para

que la osmolalidad no varíe más de un 1 – 2 %.

Existen otros factores no osmóticos que influyen en la secreción de AVP como la disminución del volumen

circulante eficaz, la náusea, el dolor, el estrés, la hipoglucemia, el embarazo, fármacos. La respuesta


261

hemodinámica que generan estos estímulos se produce a través de barorreceptores del seno carotídeo, cuya

sensibilidad es menor que la de los osmorreceptores.

También se pierde agua por las heces (< 200 mL diarios), por el sudor (controlado también por la AVP) y por la

respiración.

3.- Regulación del Volumen circulante eficaz

El volumen circulante eficaz (VCE) es la parte del líquido extracelular que se encuentra en el sistema arterial

(700 mL en un hombre de 70 Kg), que generalmente varía con el Líquido Extracelular, y que es fundamental para

una perfusión eficaz de los tejidos. VCE y LEC son proporcionales a los depósitos de sodio, ya que éste es el

responsable de mantener el agua en el LEC. Así un aumento del sodio producirá una expansión del volumen, y

una pérdida de sodio una depleción.

El VCE tiene como sensores barorreceptores arteriales del seno carotídeo y de las arteriolas aferentes, que

detectan cambios en la presión (no cambios en el volumen o alteraciones del flujo) y cuya regulación se produce

fundamentalmente a través de cambios en la excreción de sodio a nivel renal.

Hay ocasiones en que el VCE puede ser independiente del LCE, del volumen plasmático o incluso del gasto

cardíaco como en la insuficiencia cardíaca o la cirrosis hepática1.

En condiciones normales el riñón es el principal regulador del equilibrio del sodio y del volumen, adecuando la

excreción urinaria de sodio a las alteraciones del volumen (tras sobrecarga de sodio y posterior aumento del

volumen el riñón aumenta la excreción de sodio en un intento de disminuir el volumen).

Los barorreceptores situados a nivel renal (arteriolas aferentes) influyen en el equilibrio del volumen mediante el

sistema renina-angiotensina-aldosterona y el óxido nítrico. Por el contrario, los barorreceptores extrarrenales

(aurícula y seno carotídeo) gobiernan la actividad del sistema nervioso simpático y el Péptido Natriurético Atrial

(PNA). Ningún receptor parece tener mayor importancia sobre los otros.

- Sistema Nervioso Simpático: Una depleción del VCE va a reducir el gasto cardíaco, y la presión

sanguínea, lo cual estimulará los barorreceptores que aumentará el tono simpático y secretará

catecolaminas (epinefrina y norepinefrina), provocando una serie de eventos para restaurar la

perfusión tisular

o Vasoconstricción venosa

o Aumento de la contractibilidad miocárdica

o Vasoconstricción arteriolar

o Secreción de renina

o Aumento de la reabsorción tubular de sodio

Todas las alteraciones cardiovasculares que provoca se abortan con la expansión de volumen.

- Sistema Renina-Angiotensina-Aldosterona2 (Figura 1): La hipovolemia estimula la secreción de

renina, enzima que se forma y almacena en las células yuxtaglomerulares de las arteriolas

aferentes de glomérulos renales. La renina actúa sobre el angiotensinógeno elaborado en el

hígado para formar angiotensina I, un decapéptido. Seguidamente ésta se somete a la acción de la


262

Enzima Convertidota de Angiotensina (ECA) localizada en muchos tejidos (sobre todo en vasos

pulmonares) y se transforma en angiotensina II, un octapéptido, al perder aminoácidos C-

terminales. Esta angiotensina II tiene dos acciones principales:

o Aumentar la presión sanguínea mediante vasoconstricción arterial para mantener

constante la filtración glomerular. Lo puede realizar directamente o a través de la

liberación de norepinefrina (en respuesta a la bipedestación).

o Aumentar la retención de sodio de forma directa o a través de la secreción de aldosterona

en la zona glomerular de la corteza suprarrenal.

En la liberación de renina también intervienen otros factores:

o Las células de la mácula densa al detectar un aumento del sodio filtrado funcionan como

quimiorreceptores y envían una señal a las células yuxtaglomerulares para que

disminuyan la liberación de renina

o Hay factores circulantes, como el aumento en la ingestión de potasio que hacen disminuir

la liberación de renina, y lo contrario al disminuir la ingesta de potasio

- Regulación diaria: En sujetos sanos las variaciones en el aporte de sodio requieren pocas

modificaciones en la excreción del mismo para mantener el equilibrio. Renina y aldosterona varían

de forma inversa a mínimas alteraciones del aporte de sodio; por el contrario el PNA aumenta su

liberación con aportes pequeños de sodio. Como Aldosterona y PNA afectan a la reabsorción de

sodio en túbulos colectores, este segmento parece ser importante en la regulación del volumen en

humanos. Sin embargo, alteraciones en la secreción de ambas no suelen asociarse con disturbios

en el balance de sodio ya que existen otros factores que lo compensan.

- Natriuresis presiva3. Es un sistema regulador del volumen que compensa pequeñas elevaciones

de la presión arterial aumentando la excreción urinaria de sodio y agua. Aunque su mecanismo no

se conoce en su totalidad parece ser que el aumento de la presión sanguínea se transmite hasta el

intersticio medular de la nefrona, alterando el transporte de ClNa. Prostaglandinas y sobre todo el

oxido nítrico pueden contribuir al fenómeno de natriuresis presiva.


263

Figura 1.- Sistema Renina-Angiotensina-Aldosterona.

4.- Bioquímica Urinaria

4.1.- Sodio urinario

El sodio es excretado por el riñón para la regulación del volumen circulante efectivo, y está mediada por diversos

factores como el sistema renina-angiotensina, el péptido natriurético atrial y otros.

La concentración urinaria de sodio se puede utilizar para estimar el estado de hidratación de un paciente. Una

concentración de sodio en orina menor de 20 meq/L es indicativa de hipovolemia, útil en el diagnóstico diferencial

de la hiponatremia (por depleción de volumen efectivo o por Secreción Inadecuada de ADH) y del fracaso renal

agudo (depleción de volumen o necrosis tubular aguda). Este uso tiene limitaciones al existir estados donde no

indica el estado de volemia como en el defecto en la reabsorción de sodio (eleva sodio en orina) o en la isquemia

renal6 o glomerular (sodio bajo en paciente normovolémico)

Es útil su medida en orina de 24 horas para evaluar el cumplimiento de una dieta pobre en sodio en pacientes con

hipertensión esencial4 y para valorar la excreción de calcio y ácido úrico en pacientes formadores de cálculos5

↑ AVP

Θ⊕

⊕

⊕

Renina

Angiotensinógeno Angiotensina I

HIPOVOLEMIA ↑ Sodio Filtrado

↓ Ingesta de Potasio

Angiotensina II

ECA Aumento de la tensión

arterial Aumento de Norepinefrina

Aldosterona

Aumento de la retención de sodio y

agua

Células del aparato yuxtaglomerular

Zona glomerular de corteza suprarrenal

↑ Sed


264

4.2.- Cloro en orina

El cloro tiene una tasa de excreción parecida a la del sodio y la determinación de su concentración añade poca

información a la ofrecida por el sodio urinario, ya que suelen excretarse juntos. Sin embargo en pacientes

hipovolémicos puede existir una cierta diferencia entre ambos, bien porque el cloro se excrete con otro catión

(NH4+ en el caso de la acidosis metabólica), bien porque el sodio lo haga junto a otro anión. Es el caso de la

alcalosis metabólica donde el exceso de bicarbonato es excretado junto al sodio, aumentando éste en orina,

mientras que el cloro permanece bajo.

4.3.- Potasio en orina

La excreción de potasio varía con la ingesta, y está mediada por la aldosterona y por un efecto directo del potasio

plasmático.

Es útil su determinación en orina de 24 h en casos de hipopotasemia7. Se define la hipopotasemia como la

presencia de una concentración de K+ en plasma inferior a 3,5 mEq/l o 3,5 mmol/l. Las causas pueden ser las

mostradas en la Tabla 1.

DISMINUCION DE LA INGESTA Inanición, anorexia nerviosa, geofagia REDISTRIBUCION

pH (Alcalosis Metabólica), Fármacos (insulina, α adrenérgicos, estímulo β adrenérgico estados de anabolismo, pseudohipopotasemia, hipotermia, parálisis periódica hipopotasémica, sales de bario..

AUMENTO DE LAS PERDIDAS No renales Digestivas (diarreas, vómitos) Cutáneas (sudoración excesiva) Renales

Aumento del flujo distal: diuréticos, diuresis osmótica, nefropatías pierde sal, túbulointersticiales, síndrome de Barter, síndrome de Gitelman, hipomagnesemia

Aumento de secreción de K+ por exceso de mineralcorticoides (aldosteronismo primario y secundario, Síndrome de Cushing...), liberación en nefrona distal de aniones no reabsorbibles (vómitos, acidosis tubular, cetoacidosis diabética), síndrome de Liddle, cisplatino o por Anfotericina B

Tabla 1.- Causas de hipopotasemia.

Para diagnosticar una hipopotasemia seguiremos el algoritmo diagnóstico de la Figura 2.

Ante una hipopotasemia se debe confirmar que la ingesta de K en la dieta es adecuada, y descartar que no se

están consumiendo fármacos que puedan estar causando este déficit. Una vez confirmada la hipopotasemia y

descartadas causas como el déficit en la ingesta o fármacos, se debe evaluar cómo funciona el riñón, para ello se determina la concentración de K en orina ([K]u):

- [K]u < 25 meq/L: indica buen funcionamiento, ya que es capaz de ahorrar el K.

- [K]u > 25meq/L: indica patología renal al ser incapaz de ahorrar K.


265

Figura 2.- Algoritmo diagnóstico de hipopotasemia16.

En la hiperpotasemia es menos útil su determinación y sólo en hiperpotasemias crónicas suele asociarse a un

defecto en la excreción urinaria de potasio1.

Hipopotasemia

Historia Clínica

Determinar K+ en orina de 24 horas

> 25 meq/L < 25 meq/L

pH

Acidosis metabólica

(<7,35)

Alcalosis metabólica

(>7,45)

-Aporte -Diarreas

-Uso de diuréticos

Tensión Arterial

pH

NORMAL HTA

Hipoaldosteronismo Exceso de glucocorticoides

Acidosis metabólica

(<7,35)

Alcalosis metabólica

(>7,45)

-Acidosis tubular distal

-Cetoacidosis diabética

-Vómitos -Diuréticos -Síndrome de Barter


266

4.4.- Osmolalidad de la orina

La osmolalidad urinaria tiene un papel importante en la regulación de la osmolalidad plasmática y en la

concentración de sodio, siendo útil su determinación para el diagnóstico diferencial en hiponatremia e

hipernatremia.

- Hiponatremia: Podemos encontrarnos 2 casos

o Con hipoosmolalidad urinaria (< 100 mosm/kg), al inhibirse la liberación de AVP. Ocurre

debido a un exceso de aporte de agua (polidipsia primaria)

o Con hiperosmolalidad urinaria. Es más frecuente y es debido a que el riñón no es capaz de

excretar agua (SIADH)

- Hipernatremia: En este estado se estimula la liberación de AVP y la osmolalidad urinaria debe ser

elevada. Si la hipernatremia continúa…

o …Y la osmolalidad en orina es alta habría que pensar en pérdidas extrarrenales de agua

o … Y la osmolalidad en orina es inferior a la plasmática indicaría una pérdida renal de agua por

ausencia o resistencia a la AVP.

La osmolalidad urinaria también puede ser útil en situaciones de insuficiencia renal aguda para distinguir si la

causa es una depleción de volumen, donde encontraríamos una osmolalidad urinaria > 500 mosm/kg, de una

necrosis tubular aguda donde está afectada la respuesta a la AVP y la osmolalidad es inferior a 400 mOsm/kg8.

4.5.- Densidad específica urinaria

La densidad urinaria se define como el peso de la solución en comparación con el de un volumen similar de agua

destilada, y es proporcional al peso, así como al número de las partículas en la solución. Varía de una forma

predecible con la osmolalidad, ya que la orina contiene solutos de pequeño tamaño. Sin embargo existirá un

aumento desproporcionado de la densidad en relación a la osmolalidad si hay moléculas de mayor tamaño como

glucosa o medios de contraste radiológico.

5.- Trastornos de la Osmolalidad 5.1.- Trastornos que cursan con hipoosmolalidad e hiponatremia

La hiponatremia con hipoosmolalidad se produce por la retención de agua libre de solutos. Por lo tanto las

enfermedades que lo generaran serán aquellas que limitan la excreción de agua. (Tabla 2)


267

PATOLOGIAS EN LAS QUE SE ALTERA LA EXCRECIÓN RENAL DE AGUA Depleción del volumen circulante eficaz Pérdidas gastrointestinales: vómitos, diarreas, hemorragias

Pérdidas renales: diuréticos, hipoaldosteronismo

Pérdidas cutáneas: quemaduras, fibrosis quística, exceso de sudoración

Estados edematosos: insuficiencia cardíaca, cirrosis hepática, síndrome nefrótico

Depleción de potasio

Insuficiencia Renal Situaciones no hipovolémicas con exceso de AVP SIADH

Hipocortisolismo

Hipotiroidismo

Descenso del aporte de solutos Pérdida cerebral de sal

PATOLOGIAS EN LAS QUE LA EXCRECION RENAL DE AGUA ES NORMAL Polidipsia primaria Reajuste del osmostato: embarazo, cuadriplejia, malnutrición

Tabla 2.- Resumen de las patologías que cursan con hipoosmolalidad e hiponatremia en las que la excreción renal de agua está normal o alterada.

Los síntomas neurológicos debidos a la hipoosmolalidad reflejan el estado de hiponatremia del paciente, debido

al desplazamiento al interior de las células cerebrales de agua. Estos síntomas comienzan con náuseas y

malestar general al disminuir la concentración de sodio por debajo de 125 meq/L. Por debajo de 120 mEq/l

aparecen otros síntomas como cefalea, letargia y obnubilación, llegando a convulsiones y coma cuando la

concentración de sodio es inferior a 115 mEq/L.

Secreción inadecuada de ADH: Se caracteriza por la liberación no fisiológica de Vasopresina, lo que produce un

aumento en la retención de agua, disminuyendo la osmolalidad plasmática y la concentración de sodio; la

excreción de sodio no se ve afectada, por tanto la osmolalidad en orina aumenta. Las causas del exceso en la

liberación son variadas, y a menudo son infradiagnosticadas11. Las principales causas de SIADH son:

- Patologías neuropsiquiátricas causadas por infecciones, neoplasias con capacidad para secretar

AVP en lugares distintos al de síntesis habitual, psicosis, enfermedades vasculares…

- Enfermedades pulmonares no malignas como neumonías, tuberculosis…

- Fármacos como opiáceos, nicotina, antidepresivos tricíclicos…

- Producción ectópica de Vasopresina debido a neoplasias.

- Traumatismos craneoencefálicos


268

Insuficiencia suprarrenal: La hiponatremia puede ser producida por un déficit de cortisol, relacionándose

significativamente con el aumento de liberación de ADH, debido a una reducción de gasto cardíaco, presión

sanguínea y flujo renal que producen una depleción de volumen.

Hipotiroidismo: La hiponatremia es una complicación inusual en el hipotiroidismo, debido quizá al descenso del

gasto cardíaco y de la filtración glomerular renal, que causan la liberación de AVP.

Polidipsia primaria: Se caracteriza por un aumento de la ingestión de agua (hasta 10-15 litros/día) y por

presentar poliuria o sed excesiva. Es muy prevalente en estados psicóticos y puede aparecer en pacientes con

esquizofrenia y con enfermedades hipotalámicas donde se altera el mecanismo a nivel central de la sed. En

ocasiones puede provocarse una hiponatremia fatal al superarse la capacidad excretora renal de agua, o si esta

capacidad excretora tiene algún problema.

Pérdida cerebral de sal: Pacientes con enfermedades cerebrales que desarrollan hiponatremia, cuya etiología se

desconoce, aunque parece estar implicado el péptido natriurético cerebral (BNP) que se eleva en dichas

situaciones y que podría provocar la salida de sal y uratos12.

Pseudohiponatremia: Se produce cuando sucede una disminución de la concentración de sodio plasmático con

una osmolalidad plasmática normal o elevada. Se pueden dar en ambos casos:

- Hiponatremia con Osmolalidad normal: 1 litro de plasma contiene aproximadamente 930 mL de

agua y el resto, 70 mL, son proteínas y lípidos. En situaciones como la hiperlipidemia y la

hiperproteinemia el porcentaje de lípidos y proteínas aumenta en el plasma. La osmolalidad no se

ve afectada porque el osmómetro mide la osmolalidad del agua plasmática (no cuenta la fase

lipídica), mientras que el sodio se ve disminuido porque se mide por litro de plasma, el cual tiene

menor porcentaje de fase acuosa.

- Hiponatremia con Osmolalidad elevada, que ocurre en situaciones en las que solutos no

permeables a las membranas celulares están presentes en el plasma como glucosa, contrastes

yodados, manitol, sorbitol, glicerol, maltosa o glicina.

5.2.- Trastornos que cursan con hiperosmolalidad e hipernatremia

Generación de hipernatremia. La hipernatremia genera hiperosmolalidad, creando un gradiente osmótico que

desplaza el agua desde el interior celular al líquido extracelular. Cuando la deshidratación celular afecta a las

células cerebrales aparecen síntomas neurológicos.

Dos situaciones pueden producir hipernatremia como son la pérdida de agua y/o la retención de sodio: El agua

libre se pierde bien a través de la piel, del tracto respiratorio o por la orina (diabetes insípida). La pérdida de agua

a través del tracto gastrointestinal va a depender del tipo de diarrea que lo produzca, ya que en unos casos será

isoosmótica respecto al plasma, como en el caso del cólera (no afecta a la concentración de sodio) y otras con

concentraciones de sodio y potasio bajas (malabsorción), con lo cual se perderá agua y aumentará el sodio

plasmático. La AVP y el mecanismo de la sed son los que devuelven la concentración de sodio a la normalidad.

En personas sin disfunción en la secreción de AVP es frecuente que la hipernatremia por pérdida de agua se dé

en adultos con alteraciones mentales y en lactantes con incapacidad de demandar agua.


269

Las principales causas de hipernatremia son las siguientes:

- Pérdidas de agua insensible o gastrointestinal: En condiciones normales las pérdidas de agua a

través de la piel y del tracto respiratorio en adultos, son de aproximadamente 800-1000 mL/día. Hay situaciones

que pueden incrementar esta pérdida como fiebre, infecciones respiratorias, quemaduras…, y desarrollan

hipernatremia. En lactantes es importante también la pérdida de agua gastrointestinal.

- Diabetes insípida: Se produce por la falta de secreción total o parcial de AVP, o de la respuesta renal a

la misma, no reabsorbiéndose agua a nivel renal, obteniéndose una diuresis aumentada de orina diluida. La

disminución de la osmolalidad urinaria será máxima en las formas completas de diabetes insípida. Como el

mecanismo de la sed no se altera y recupera la concentración en plasma de sodio, el paciente tiene como

sintomatología poliuria y polidipsia. Recientemente se ha propuesto la copeptina, fragmento C-terminal de la AVP,

como útil en el diagnóstico de diabetes insípida, así como en otros desórdenes hiponatrémicos13. Hay que

distinguir dos tipos de diabetes insípida

o Diabetes insípida central: Alteración de la secreción de AVP en su lugar de síntesis

(núcleos hipotalámicos y tracto supraópticohipofisario) o de los osmorreceptores. La

etiología en la mayoría de los casos suele ser idiopático (de probable origen autoinmune o

hereditario), neurocirugía, traumatismos, neoplasias (histiocitosis)…

o Diabetes insípida nefrogénica: Alteración congénita o adquirida donde hay una

disminución en la respuesta renal a la AVP. Esto produce un descenso de la

permeabilidad al agua en túbulos colectores, no creándose el balance osmótico de la orina

en éstos respecto al intersticio medular. Puede tener un carácter hereditario (ligada al

cromosoma X de forma recesiva), y consisten en mutaciones en el gen receptor V2,

causando disminución de unión de la hormona, alteración del transporte… Otra forma

hereditaria de forma autosómica afecta a los canales de acuaporina 2. Las formas

adquiridas tienen como principales causas:

Toxicidad por litio: Se acumula en túbulos colectores e interfiere con la AVP para

aumentar la permeabilidad al agua

Hipercalcemia e hipopotasemia: Parece ser que cuando la concentración de calcio

superaba los 11 mg/dL altera la regulación de la acuaporina y los receptores

calcio-sensibles situados en el asa de Henle inhibiendo la reabsorción de potasio,

y no generándose el gradiente osmótico medular necesario para la concentración

de la orina

Diuresis osmótica: La administración de diuréticos osmóticos potencian la pérdida

de agua al no reabsorberse el soluto en la luz tubular. La diabetes mellitus no

controlada es la causa más frecuente.

Otras formas de diabetes insípida nefrogénica son la insuficiencia renal aguda y crónica,

la anemia de células falciformes y el embarazo.


270

- Poliuria: Es un fenómeno clínico frecuente. Ocurre cuando el volumen urinario es superior a 3 litros por

día. Podemos diferenciar su diagnóstico entre pacientes ambulatorios y hospitalizados (donde suele deberse a

una diuresis osmótica). En pacientes ambulatorios hay que distinguir entre pérdidas inapropiadas de agua (debido

a diabetes insípida) y pérdidas apropiadas (aumento del aporte de agua por polidipsia primaria…). Una revisión de

su historial médico y datos clínicos pueden orientar el diagnóstico definitivo. Otro método consiste en la prueba de

restricción de agua tras la que se genera una hiperosmolalidad y posteriormente se administra ADH exógena

(desmopresina)

- Disfunción hipotalámica: Puede ocurrir que exista una alteración del mecanismo de la sed (con o sin

diabetes insípida central) donde el aporte de agua corrige la concentración de sodio. Sin embargo hay pacientes

en los que no ocurre así debido a una lesión selectiva de los osmorreceptores que inducen una hipernatremia

esencial, presentando amplias variaciones de la concentración plasmática de sodio (entre 150 – 180 mEq/L)

6.- Poliuria

Se define como la existencia de una diuresis superior a 3 litros al día en adultos o de 2 litros/m2 de superficie corporal en niños.

Se debe a una alteración en el mecanismo de concentración urinaria con incapacidad de excretar una orina

concentrada, pudiendo deberse a:

- Diuresis acuosa. Relacionada con una ingesta excesiva de agua o un déficit o alteración de la

función de la AVP a nivel renal

- Diuresis osmótica. El aumento de solutos osmóticamente activos en la orina produce

secundariamente un aumento de agua. El incremento de la diuresis se debe a un aumento del flujo

tubular renal con disminución de la hipertonicidad medular.

La evaluación inicial de la poliuria debe hacerse con determinaciones en suero de glucosa, creatinina, urea, iones,

calcio y osmolalidad y en orina de 24 horas de glucosa, iones, creatinina, urea, osmolalidad, pH y volumen. La osmolalidad de la orina permite diferenciar las poliurias de origen acuoso (<150 mOsm/Kg) de las de origen osmótico (>150 mOsm/Kg).

Si se trata de una poliuria de origen acuoso las posibilidades a considerar son una polidipsia primaria o ingesta

excesiva de agua (psicógena y orgánica) y una diabetes insípida central o nefrogénica. Para su diagnóstico lo

más útil es la prueba de deshidratación con vasopresina. Consiste en evitar la ingesta hídrica que aumentará la

osmolalidad plasmática y permitirá valorar la capacidad de concentración de la orina en condiciones basales y tras

la administración de vasopresina. Se determinarán cada hora la presión arterial, el pulso, la diuresis y la

osmolalidad urinaria y cada dos horas la osmolalidad en plasma y si es posible la ADH (AVP). Es importante vigilar

que la pérdida de peso no sea superior al 3-5% del inicial para evitar la depleción de volumen. Cuando la

osmolalidad plasmática llegue a 295 mOsm/Kg o la osmolalidad urinaria se estabilice (en 2-3 determinaciones a

pesar de coexistir con un aumento de la osmolalidad plasmática) se administrarán 10 microgramos de

desmopresina intranasal o 5 U de vasopresina acuosa subcutánea y se medirá la osmolalidad urinaria cada 30

minutos en las 2 horas siguientes. Respuesta:


271

1. En sujetos sanos el ↑ de la osmolalidad plasmática tras la deshidratación provoca un ↑ de ADH y de la

osmolalidad urinaria. La desmopresina no tiene efecto adicional

2. En la diabetes insípida central la osmolalidad urinaria apenas aumenta en la primera fase con un aumento

significativo de la misma tras la administración de desmopresina

3. En la diabetes insípida nefrogénica se producen pequeños aumentos de la osmolalidad urinaria tras la

deshidratación que no se modifican con la desmopresina.

4. En la polidipsia primaria se produce un aumento de osmolalidad urinaria en la primera fase que no alcanza

cifras máximas (por el efecto del lavado medular renal inducido previamente por la poliuria). La adicción de

desmopresina no modifica la osmolalidad urinaria

Si se trata de una poliuria de origen osmótico la determinación del doble producto de la concentración de sodio y

potasio urinario es muy útil, 2 [(Na) + (K)]:

- Si es menor que la osmolalidad medida en orina, se deben buscar otras moléculas que aumenten

la osmolalidad como glucosa, urea o manitol. La existencia de una glucosuria, indicará que

estamos ante una diabetes mellitus, una glucosuria renal o una ingesta elevada de glucosa. Si por

el contrario, la glucosuria es negativa la determinación de urea en la orina con resultado <100

mmol/l es raro y puede deberse a una administración de manitol. Una urea en orina > 250mmol/l

indicará una elevada ingesta proteica o un hipercatabolismo

- Si es similar a la osmolalidad medida en orina (diuresis de agua y sal), será de utilidad la

determinación de cloro en orina. Cuando [(Na) + (K)] > [Cl] un pH en la orina de 8.0 indicará una

pérdida de bicarbonato, mientras que un pH <7.0 puede deberse a excreción de

betahidroxibutirato con Na y/o K o excreción de aniones relacionados con fármacos. Cuando [(Na) + (K)] < [Cl] puede deberse a diuréticos, sobrecarga de cloruro sódico o enfermedad renal15.

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273

1.- Introducción

Los hidratos de carbono están ampliamente distribuidos en animales y plantas. Tienen múltiples funciones como

por ejemplo componentes estructurales en RNA y DNA (ribosa y desoxirribosa) o como fuente de energía

(glucosa)1.

La glucosa deriva de los carbohidratos de la dieta o de los depósitos de almacenamiento de carbohidratos

(glucógeno). También puede provenir de la síntesis endógena a partir de proteínas, glicerol o triglicéridos.

Cuando la ingesta supera el gasto energético, el exceso de glucosa se convierte en grasa en el tejido adiposo y

glucógeno en el hígado y músculo.

Cuando sucede el caso contrario, se forma glucosa endógena del desdoblamiento del glucógeno y por síntesis a

partir de aminoácidos, lactato y glicerol.

La insulina, el glucagón y la adrenalina mantienen la glucosa en un estrecho intervalo aún bajo condiciones como

ayuno, ingesta o ejercicio intenso.

El desorden más común en el metabolismo de los carbohidratos es la diabetes mellitus donde se encuentran unos

elevados niveles sanguíneos de glucosa. La incidencia de hipoglucemia es sustancialmente menor2.

2.- Química de los hidratos de carbono

Los carbohidratos son aldehídos o cetonas derivados de polihidroxialcoholes.

2.1.- Monosacáridos

Un monosacárido es un azúcar simple que consiste en un polihidroxialdehido o cetona que no puede ser

hidrolizado a una forma más sencilla. Según los átomos de carbono que contenga el esqueleto de la molécula,

hablamos de triosas (3 carbonos), tetrosas (4 carbonos), pentosas (5 carbonos), hexosas (6 carbonos) y heptosas

(7 carbonos). Uno de los átomos de carbono forma un doble enlace con un átomo de oxígeno formando un grupo

carbonilo; si se trata de aldehído el azúcar se llama aldosa y si se trata de cetona, se llama cetosa1.

Metabolismo de los Hidratos de Carbono.

Tema 13

Eva Casado Valentinetti, Montserrat Guerri Cebollada, Fidel Velasco Peña, Carmen García del Castillo, Pilar Megía Galiano.

Tema 13. Metabolismo de los Hidratos de Carbono

274

glucosa fructosa galactosa

Figura 1. Estructura de monosacáridos

El grupo carbonilo está en equilibrio con una especie de vida muy corta llamada enol. En medio alcalino este

equilibrio se desplaza a la forma enólica.

aldehído enol anión enol

Figura 2. Equilibrio ceto-enólico

La presencia de doble enlace y una carga negativa en el anión enol convierte al azúcar en una especie reductora

que puede ser oxidada por agentes oxidantes como el Cu+2 que se reduce a Cu+1.

Los azúcares que reducen los iones cúpricos a pH alcalino se denominan azúcares reductores.

2.2.- Disacáridos

Dos monosacáridos se unen covalentemente con pérdida de una molécula de agua para formar un disacárido.

Los disacáridos más comunes son:

Maltosa: glucosa + glucosa

Lactosa: glucosa + galactosa

Sacarosa: glucosa + fructosa

Si el enlace entre 2 monosacáridos se produce entre un grupo aldehído o cetona de uno y un grupo hidroxilo de

otro (como ocurre en la maltosa y la lactosa), en este último monosacárido permanece un grupo carbonilo con lo

que el disacárido resultante posee carácter de azúcar reductor.

Por el contrario, si el enlace se produce entre los grupos aldehído o cetona de ambas moléculas (como en la

sacarosa), el disacárido no posee capacidad reductora.


275

2.3.- Polisacáridos

La unión de múltiples monosacáridos trae consigo la formación de polisacáridos. En animales el glucógeno es el

principal polisacárido con una función de almacenamiento.

3.- Alteraciones de los hidratos de carbono en la orina

3.1.- Glucosuria

El examen de glucosa en orina puede ayudar al diagnóstico de la diabetes mellitus.

Su búsqueda está indicada de modo particular en personas con las siguientes afecciones que la acompañan con

frecuencia:

• Obesidad

• Hiperlipoproteinemia

• Hiperuricemia, gota

• Hipertensión

• Trastornos de la perfusión coronaria, cerebral o periférica

• Enfermedades hepato-biliares

• Infecciones crónicas de las vías urinarias y respiratorias

• Afecciones crónicas de la piel

Son además especialmente sospechosas de diabetes las personas mayores de 40 años, las personas con

antecedentes familiares de diabetes, madres de niños con alto peso al nacer (superior a 4500 g), con

malformaciones, abortos repetidos o partos de niños muertos.

El signo conocido desde hace más tiempo, y todavía hoy el que primeramente se objetiva en una diabetes

mellitus, es la excreción de glucosa en orina.

Hay que tener presente que la glucosuria por sí sola no resulta demostrativa, sino que puede tener también otras

causas:

Glucosuria renal

Además del nivel glucémico, es decisivo para la presencia aumentada de glucosa en orina, el nivel del umbral

renal. Su valor normal está situado entre 160-180 mg/dL de glucosa en sangre; a partir de ese valor se detecta en

orina.

Si el valor umbral renal se halla significativamente disminuido, aumenta la cantidad de glucosa excretada en la

orina, incluso ante concentraciones normales, no diabéticas, de glucosa sanguínea.

Asimismo, la glucosuria observada con frecuencia en el embarazo, está condicionada en la mayoría de los casos

renalmente. Alrededor de 10-15% de las gestantes muestran glucosuria en ayunas; en las muestras urinarias

postprandiales, el porcentaje se halla situado a un nivel aún más alto.


276

Glucosuria alimentaria

Las comidas ricas en carbohidratos o los tests de tolerancia a la glucosa pueden tener como consecuencia,

también en individuos de metabolismo sano con umbral renal normal, la llamada glucosuria alimentaria, en la que

la concentración glucémica aumenta intensamente a corto plazo. Aproximadamente una de cada tres personas

con glucosuria tras sobrecarga con carbohidratos, presentará una diabetes mellitus.

Glucosuria en lesiones renales

Con una función renal disminuida al 30% o menos del rendimiento total, se presenta una glucosuria renal

sintomática.

Análisis de glucosa en orina

La concentracón de glucosa disminuye rápidamente por la acción de las bacterias (hasta un 40% después de 24

horas a temperatura ambiente) por lo que su análisis no se puede demorar. Para orina de 24 horas se recomienda

la recogida de orina con ácido bórico, aunque puede ser aceptable la orina recogida sin conservantes y

refrigerada. Si se congela la muestra, la glucosa en orina es estable durante 2 días.

Métodos de análisis

Los más utilizados son:

Hexoquinasa

La glucosa es fosforilada por el ATP en presencia de hexoquinasa y Mg+2. La glucosa 6-fosfato formada es

oxidada por la glucosa 6 fosfato deshidrogenasa a 6 fosfogluconato en presencia de NADP+. La cantidad de

NADPH producida es directamente proporcional a la glucosa de la muestra, medida a través de la absorbancia a

340 nm.

+++−⎯⎯⎯ →⎯+

+⎯→⎯+

HNADHonatoPhosfoglucNADPG

ADPPGATPaGluPDHG

HK

66

cos6

6

Glucosa oxidasa La glucosa oxidasa cataliza la oxidación de glucosa a ácido glucurónico y peróxido de hidrógeno. La adición de

peroxidasa a un reactivo cromogénico receptor de oxígeno da como resultado la formación de un compuesto

coloreado.

1.- Glucosa + 02 + H2O Glucosa oxidasa Acido Glucurónico + H2O2

2.- H2O2 + HBA + 4-AAP Peroxidasa Tinte de quinonimina + H2O

HBA = Acido 4 hidroxibenzoico

4-AAP = 4 aminoantipirina


277

3.2.- Galactosuria

Al hablar de galactosuria hay que hablar de galactosemia. La galactosemia es una enfermedad hereditaria3, de

herencia autosómica recesiva, en la que se carece de la enzima necesaria para metabolizar la galactosa. Se trata

de una incapacidad para la degradación del azúcar simple

“galactosa“, que al acumularse produce daños graves en el hígado, cerebro, riñones y ojos principalmente.

El hígado es el principal órgano que convierte la galactosa en glucosa.

Metabolismo de la galactosa

El hígado convierte la galactosa en glucosa mediante tres reacciones enzimáticas consecutivas (llamada vía

Leloir), controladas por diferentes enzimas, y el déficit de cada una de ellas da lugar a diferentes enfermedades

hereditarias.

Figura 3. Metabolismo de la galactosa. 1.- Galactoquinasa, 2.- Galactosa-1-P-Uridil-Transferasa, 3.- UDP-Galactosa-4-Epimerasa.

Si la galactosa no es metabolizada por la vía Leloir puede metabolizarse por dos vías alternativas:

En la primera vía alternativa, la galactosa es reducida por una aldosa reductasa a galactitol, mientras que en la

segunda la galactosa es oxidada por una galactosa deshidrogenasa a galactonato.

Cuando está alterada alguna de las enzimas que cataboliza la conversión de galactosa en glucosa, la galactosa

está aumentada tanto en sangre como en orina, causando la galactosemia y la galactosuria respectivamente.

Alteraciones en el metabolismo

Tres defectos enzimáticos han sido hallados:

-Deficiencia de galactosa –1-fosfato uridiltransferasa.

-Deficiencia de galatoquinasa

-Deficiencia de UDPgalactosa epimerasa


278

Deficiencia de Galactosa-1-fosfato uridiltransferasa (gen GALT)

Es el déficit más común, también llamado galactosemia clásica. Se trata de una enzima polimórfica, codificada por

el gen GALT, situado en el locus 9p13, mostrando esta enfermedad una gran heterogeneidad alélica.

En esta variedad de galactosemia se acumularán galactosa y galactosa-1-fosfato.

Se conocen un gran número de mutaciones, con diferentes repercusiones clínicas que van desde la casi

normalidad en la llamada galactosemia Duarte, a las galactosemias de Indiana o de Rennes, que son más graves.

Las mutaciones más frecuentes son las Q188R (sustitución de un residuo de arginina por glutamina en 188) y la

K285N (sustitución de lisina por glicina en 285), que suponen el 60-70 % de todas las mutaciones.

La incidencia total de galactosemia es de 1/ 40000-60000 nacidos vivos de raza blanca, aunque varía en función

de las poblaciones. Se transmite de forma autosómica recesiva.

Deficiencia de Galactoquinasa (gen GALK)

En este tipo de galactosemia la galactosa no puede ser fosforilada a galactosa 1-fosfato, por lo que se acumula en

los tejidos y se metaboliza por las vías alternativas citadas anteriormente. Los genes mutados que codifican el

enzima GALK se encuentran en los cromosomas 15 y 17. Su frecuencia estimada es de 1/150.000-1.000.000 de

nacimientos.

Deficiencia de UDP-galactosa 4-epimerasa (gen GALE)

La reacción que transforma la UDP-galactosa en UDP-glucosa y viceversa no se realiza. El gen mutado que

codifica el enzima GALE se encuentra en el cromosoma 1.

Síntomas

Al tratarse de un error congénito, se suele manifestar en el periodo neonatal, siendo los síntomas más frecuentes

los vómitos y la hipoglucemia. La sintomatología y su intensidad están determinadas por el tipo de deficiencia

enzimática que se presente.

En la Deficiencia de Galactosa 1-fosfato uridiltransferasa (GALT) se presenta letargo, rechazo al alimento y

manifestaciones tóxicas generales, incluyendo vómitos y diarreas, pérdida de peso, ictericia, hepatomegalia,

ascitis y formación de cataratas debido a la acumulación de galactosa, galactitol y galactosa 1-fosfato en los

tejidos. Aumento de galactosa y galactitol en plasma, galactosuria e hiperaminoaciduria

En la deficiencia de Galactoquinasa (GALK) únicamente se presenta la formación de cataratas debido a la

acumulación de galactitol en el cristalino. No hay afectación de hígado, riñones o cerebro. Aumento de galactosa y

galactitol en plasma y galactosuria.

En la deficiencia de UDP-galactosa-epimerasa (GALE) pueden no aparecer síntomas o presentar síntomas

parecidos a los de la galactosemia clásica. En ambos casos se produce una acumulación de UDP-Galactosa y

Galactosa 1-fosfato.


279

Complicaciones

Si a un bebé con galactosemia se le da leche, los derivados de galactosa se acumularán causando daño en los

siguientes órganos: hígado, cerebro, riñones y ojos, de forma que los derivados lácteos pueden causar daño

hepático, retardo mental, formación de cataratas e insuficiencia renal. Una alimentación continua a base de leche

podrá originarle cirrosis hepática, cataratas hasta ceguera parcial y retardo mental, así como retraso en el

crecimiento y en el desarrollo del lenguaje. También son frecuentes las infecciones por Escherichia Coli (E. coli) y

la disfunción ovárica en el caso de mujeres.

Diagnóstico

Cuantificación de galactosa y galactitol en plasma.

Cuantificación de galactosa 1-fosfato, galactitol, galactonato.

Actividad enzimática GALK, GALE y GALT en glóbulos rojos.

La técnica analítica para la detección de galactosa en orina es la cromatografía, después de seguir una dieta rica

en galactosa. Sin embargo, el test para confirmar el diagnóstico es la demostración del déficit enzimático

(mediante la determinación de la actividad enzimática GALK,GALE o GALT eritrocitaria).

Es posible el diagnóstico prenatal, mediante determinación de la actividad enzimática en cultivo de fibroblastos o

mediante la detección de niveles elevados de galactitol en líquido amniótico.

En algunos países el screening de galactosuria se hace conjuntamente con el de fenilcetonuria a todos los niños

recién nacidos, medida cuya eficacia no está demostrada puesto que el análisis es lento y el diagnóstico se basa

en la presentación clínica fatal. En España, el número de enfermedades incluídas en el programa de cribado

neonatal depende de cada Comunidad Autónoma. Sólo el hipotiroidismo congénito y la fenilcetonuria se incluyene

en los programas de cribado de todas las Comunidades Autónomas. Por parte de distintas Sociedades Médicas

se está intentando ampliar este screening neonatal y llegar a un consenso en todas las Comunidades, siendo

objeto de inclusión, entre otras, la detección de galactosemia.

Otras determinaciones útiles para el diagnóstico son:

-Aminoácidos en plasma y /o orina

-Niveles de glucemia (hipoglucemia)

-Cetonas en orina

-Presencia de sustancias reductoras en la orina

-Hemocultivo para sepsis bacteriana (E. coli)

Es frecuente además la presencia de ascitis y hepatomegalia.

El tratamiento se basa en conseguir una dieta libre de galactosa, con la que se normalizan los síntomas agudos.


280

3.3.- Fructosuria

La fructosemia es una intolerancia hereditaria de la fructosa, una incapacidad genética, que se transmite como un

rasgo autosómico recesivo.

Metabolismo de la fructosa

Figura 4. Metabolismo de la Fructosa. 1.- Fructoquinasa, 2.- Aldolasa B (fructosa 1,6-difosfato aldolasa), 3.- Fructosa 1-6-difosfatasa.

Alteraciones en el metabolismo

Las alteraciones en el metabolismo de la fructosa se producen por 3 defectos enzimáticos.

1.- Por deficiencia de fructoquinasa, también denominada fructosuria benigna o esencial, no genera ningún

síntoma clínico y por tanto no requiere tratamiento.

2.- La deficiencia de la aldolasa B, que ocasiona la Intolerancia Hereditaria a la Fructosa5. El cuadro clínico se

manifiesta cuando se introduce azúcar en la dieta, apareciendo náuseas, vómitos, palidez, sudoración, temblor,

letargia, convulsiones, hipoglicemia, daño hepático, ictericia, edema y ascitis. El tratamiento consiste en eliminar la

fructosa de la dieta, como sacarosa (glucosa y fructosa), fructosa libre, sorbitol. El tratamiento precoz tiene

excelentes resultados, desaparecen los vómitos y se normaliza la disfunción renal.

3.- La deficiencia de fructosa 1-6-difosfatasa, que transforma la glucosa a partir de todos los sustratos

neoglucogénicos, lactato, glicerol y alanina y también la fructosa de la dieta, se caracteriza por presentar acidosis

láctica, hipoglicemia, disnea, taquicardia, apnea, irritabilidad, letargia, coma, convulsiones. El tratamiento consiste

en prevenir las hipoglicemias y la neoglucogénesis, evitando el ayuno prolongado y proporcionando una dieta

fraccionada.

Deficiencia de fructoquinasa o Fructosuria Benigna

Es la deficiencia de la enzima fructoquinasa. Desacelera la transformación de la fructosa a fructosa-6-fosfato,

acción que también es ejecutada por la enzima hexoquinasa en el músculo y el tejido adiposo, lo que no produce

ninguna sintomatología y sólo se detecta al encontrar sustancias reductoras en la orina.

Se han encontrado 2 mutaciones que alteran la fosfofructoquinasa: G40R y A43T.


281

No requiere ningún tratamiento dietético y el pronóstico es excelente. Es una enfermedad que no tiene

consecuencias para el paciente, y la mayoría de las veces es descubierta por accidente al detectar fructosa en

orina4.

Intolerancia Hereditaria a la Fructosa

Se produce por la deficiencia o ausencia de la enzima aldolasa B (fructosa 1,6-difosfato aldolasa).

Este defecto enzimático impide la transformación de fructosa-1-fosfato en fructosa 1,6 difosfato, dihidroxiacetona

fosfato y gliceraldehído, inhibiéndose la síntesis de glucosa, lo que ocasiona hipoglicemia. La disminución en la

producción de glucosa se genera porque la fructosa-1-fosfato inhibe la glicogenólisis a partir de la fosforilasa que

libera glucosa de glicógeno y se inhibe la neoglucogénesis a partir de fructosa 1,6 difosfato. Junto con ello hay

disminución de adenosintrifosfato (ATP), debido a que el fosfato es utilizado en la formación de grandes

cantidades de fructosa-1-fosfato. Recientemente se ha encontrado que la acumulación de fructosa-1-fosfato produce también un defecto de glicosilación de la transferrina sérica al inhibir la enzima fosfomanomutasa, que es

la responsable del déficit congénito de glicosilación tipo 1a. Su herencia es autosómica recesiva y se estima una

incidencia de 1: 20.000 recién nacidos vivos. El gen está localizado en el cromosoma 9q13-q32.

Se han reportado 21 mutaciones en el gen de la aldolasa B, de las cuales 3 de ellas (A149P, A174D, y N334K)

explican el 95% de los alelos afectados en Europa.

Los pacientes con esta enfermedad no presentan síntomas mientras reciben lactancia materna. Una vez que se

introducen fórmulas con azúcar, medicamentos con azúcar o frutas, aparecen náuseas, vómitos, palidez,

sudoración, temblor, letargia e incluso convulsiones provocados por la hipoglicemia. Si no se sospecha y no se

suspende la fructosa, los pacientes dejan de crecer, aparece hepatomegalia con aumento de bilirrubina y de

transaminasas, ictericia, hemorragias, edema y ascitis. Si se mantiene el consumo de fructosa presentarán

insuficiencia hepática y alteración de la función tubular proximal renal con proteinuria e hiperaminoaciduria. Se ha

observado que los lactantes, de forma espontánea no toleran alimentos con azúcar y las madres lo excluyen de la

dieta. En niños mayores se puede producir una aversión por alimentos con fructosa, aunque esto puede ser

interpretado como rasgos psicóticos.

Diagnóstico

El diagnóstico se sospecha al encontrar fructosa en la orina6 y se confirma midiendo la actividad enzimática en el

hígado. En Europa el diagnóstico se realiza por estudio molecular ya que tienen mutaciones más prevalentes y

con ello se evita la biopsia hepática.

No se recomienda hacer una prueba de tolerancia de fructosa endovenosa, porque produce intensa hipoglucemia.

Tratamiento

El tratamiento consiste en eliminar de la dieta toda fuente de fructosa como: la sacarosa (glucosa y fructosa),

fructosa, sorbitol6.


282

Deficiencia de fructosa 1-6-difosfatasa

El déficit de fructosa 1-6-difosfatasa impide la formación de glucosa a partir de todos los sustratos

neoglucogénicos, lactato, glicerol, alanina y también la fructosa de la dieta.

Que se mantenga la normoglicemia depende sólo de la ingesta de glucosa, galactosa y de la degradación de

glicógeno.

Estos pacientes toleran una mayor cantidad de fructosa que los individuos con intolerancia a la fructosa, porque en

este caso la fructosa puede ser transformada a lactato y por ello hay una menor cantidad de fructosa-1-fosfato. El

gen ha sido clonado en el cromosoma 9q22.2-q22.3.

En la mitad de los pacientes se presenta una grave acidosis láctica e hipoglicemia. Se produce hiperventilación,

disnea, taquicardia, apnea junto a irritabilidad o somnolencia, letargia y puede conducir al coma y convulsiones.

Con frecuencia se observa debilidad muscular y hepatomegalia. Estas alteraciones pueden ocurrir después de

ingerir fructosa o sacarosa. El otro 50% de los casos puede no presentar crisis en meses o años y cuando ocurren

están relacionadas con cuadros infecciosos. Es importante señalar que la hipoglicemia por si sola puede dejar

como secuela un retardo mental. A pesar de que los primeros episodios pueden ser fatales, la mayoría de los que

sobreviven a las crisis tienen crecimiento y desarrollo intelectual normal.

Diagnóstico

El diagnóstico se sospecha al encontrar hipoglicemia, hiperlactatemia, acidosis metabólica con pH inferior a 7.0,

acompañado del aumento de: piruvato, alanina, cuerpos cetónicos, ácido úrico y lípidos. La relación

láctico/pirúvico generalmente está aumentada (hasta 30).

Recientemente se ha observado que algunos de estos pacientes no responden a la hipoglicemia aumentando la

síntesis de cuerpos cetónicos, lo que podría ser ocasionado por la acumulación de piruvato que se dirige hacia la

síntesis de oxaloacetato y acetil-CoA, induciendo una mayor síntesis de malonil-CoA. Este aumento de malonil-

CoA inhibe la enzima carnitina-palmitoil transferasa 1, impidiendo la entrada de ácidos grasos a la mitocondria y

reduciendo la cetogénesis. Produce también acumulación de ácidos grasos en el hígado, con una biopsia hepática

que muestra fibrosis leve e infiltración grasa. La sobrecarga de fructosa produce hipoglicemia, pero se requieren

dosis mayores que en el déficit de aldolasa B.

La confirmación diagnóstica se realiza a través de la medición de la actividad de la enzima en hígado, intestino y

riñón. No es útil la determinación de la actividad enzimática en cultivo de fibroblastos ni en células amnióticas o

vellosidades coriales.

El bloqueo metabólico altera la vía de formación de glucosa a través de la neoglucogénesis incluyendo el glicerol,

lactato y alanina. En un recién nacido o un individuo después de un ayuno prolongado aumenta la necesidad de

obtención de energía y al estar bloqueada la neoglucogénesis se produce hipoglicemia, que normalmente está

acompañada de hiperlactatemia, aumento del ácido pirúvico y cuerpos cetónicos.

El objetivo principal del tratamiento es prevenir hipoglicemias y evitar la neoglucogénesis.


283

3.4.- Pentosuria

Eliminación por la orina de pentosa. Su único interés estriba en evitar su confusión con una glucosuria y

considerar como diabético al enfermo.

Puede presentarse:

1.- En la "pentosuria esencial" o pentosuria crónica, enfermedad de excepcional rareza, que no tiene, por tanto,

interés clínico práctico. Es congénita y de tipo familiar, hereditario. La pentosa excretada en la orina es 1 -

xilocetosa.

2.- Como pentosuria alimenticia en individuos normales tras la ingestión copiosa de ciertas (cerezas, uvas,

ciruelas, etc.). En la orina aparece xilosa o arabinosa.

3.- En algunos casos de diabetes mellitus.

4.- A veces en la distrofia muscular progresiva y otras miopatías. En estos casos se elimina d-ribosa.

3.5.- Lactosuria

Presencia de lactosa en la orina. Puede ocurrir:

1.- Normalmente durante la lactancia en la mayoría de las mujeres. A veces incluso días antes del parto (¡no

confundirla con glucosuria!).También en la fase de destete.

2.- Excepcionalmente en niños, por absorción de gran cantidad de lactosa.

3.- En la falta de lactosa y en la intolerancia a la lactosa (rara vez se absorbe: diarrea osmótica).

3.6.- Sacarosa en orina (sucrosuria)

Siempre se trata de una contaminación en la orina, ya sea de manera involuntaria o con fines de simulación.

4.- Diagnóstico diferencial en las alteraciones de los hidratos de carbono

En el caso de sospecha de galactosemia (normalmente en el caso de un lactante) se solicita una prueba de

azúcares reductores en orina (Prueba de Benedict).Si ésta es positiva, se puede tratar de glucosa, fructosa,

pentosa o galactosa. La glucosuria se puede descartar mediante la tira reactiva, la fructosa mediante la prueba de

Selivanoff, y las pentosurias son generalmente asintomáticas.

Si los resultados de las pruebas anteriores conducen a una galactosemia, se retiran de la dieta los productos

lácteos, y se repite la prueba de Benedict, en cuyo caso ésta se negativizará.

Los recién nacidos pueden presentar durante la primera semana galactosurias de hasta 60 mg/dl. Los niños con

bajo peso al nacer, también pueden presentarla, así pues el resultado de galactosuria como prueba única sin

síntomas no debe ser considerado en ningún caso como un diagnóstico fiable de galactosuria. Como screening,


284

se realizará la determinación analítica de galactosa en orina mediante cromatografía en capa fina y si se

demuestra su existencia, se deberá proceder a estudiar el déficit enzimático oportuno7.

4.1.- Prueba de Benedict

Algunos azúcares tienen la propiedad de oxidarse en presencia de agentes oxidantes suaves como el Ion Fe3+ o

Cu2+.Esta característica radica en la presencia de un grupo carbonilo libre, el cual es oxidado y genera un grupo

carboxilo2. Por lo tanto, aquellos azúcares con un grupo carbonilo libre son llamados azúcares reductores y

aquellos en los que el grupo carbonilo se encuentra combinado en unión glicosídica se conocen como azúcares no

reductores. Existen varias reacciones químicas que permiten determinar si se está en presencia de un azúcar

reductor o no. La prueba de Benedict es una de ellas y se basa precisamente en la reacción o no de un azúcar

con el Ion Cu2+.

El reactivo de Benedict contiene soluciones de carbonato de sodio, sulfato de cobre, y citrato de sodio. El Na2CO3

confiere a la solución un pH alcalino necesario para que la reacción pueda llevarse a cabo. El citrato de sodio

mantiene al Ion Cu2+ en solución ya que tiene la propiedad de formar complejos coloreados poco ionizados con

algunos de los metales pesados. Con el cobre produce un complejo de color azul. Si se le agrega al reactivo una

solución de azúcar reductor y se calienta hasta llevar la mezcla a ebullición, el azúcar en solución alcalina a

elevadas temperaturas se convertirá en D-gluconato y su ene-diol, rompiéndose luego en dos fragmentos altamente reductores, los cuales con sus electrones expuestos, reaccionarán con el Cu++. Se obtiene entonces un

azúcar oxidado y dos iones Cu+. Posteriormente el Cu+ producido reacciona con los iones OH- presentes en la

solución para formar el hidróxido de cobre:

Cu + + OH - → Cu (OH) (precipitado amarillo)

El hidróxido pierde agua

2Cu (OH) → Cu2O (precipitado rojo ladrillo) + H2O

La aparición de un precipitado amarillo, anaranjado, o rojo ladrillo evidencia la presencia de un azúcar reductor.

4.2.- Ensayo de Seliwanoff

Es una prueba específica de hexosas cuyo objetivo es la detección de cetosas (fructosa por ejemplo).

Las cetosas en medio ácido se deshidratan más rápidamente que las aldosas, por lo que ambos grupos pueden

diferenciarse en función del tiempo que tarda en aparecer el producto coloreado.

Esta prueba depende de la formación del 4-hidroximetil-furfural y de su reacción posterior con el 1,3-

dihidroxibenceno (resorcinol), de la que resulta un compuesto de color rojo cereza.

En general, la prueba es específica para cetosas; sin embargo, grandes cantidades de glucosa u otros azúcares

pueden interferir produciendo compuestos de color similar.

El reactivo de Seliwanoff contiene resorcinol disuelto en ácido clorhídrico.

Un color rojo cereza es indicativo de la presencia de cetosas.


285

5.- Bibliografía

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2. Tietz. Fundamentals of Clinical Chemistry. 6Ed. 2008.

3. Baldellou A. Errores congénitos del metabolismo de la galactosa. En: Diagnóstico y tratamiento de las

enfermedades metabólicas hereditarias. Sanjurjo P, Baldellou A. 2001.173-181.

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cloning and mutational analysis of human fructokinase. Hum Mol Genet. 1994.3:1627-1631.

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isomerase by fructose-1-phosphate: an explanation for defective-N-glycosylation in hereditary fructose

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enfermedades metabólicas hereditarias. Sanjurjo P, Baldellou A. 2001.184-193.

7. Balcells, GA. La clínica y el laboratorio. 18Ed. 2001.


286

1.- Introducción

Los elementos traza (ET) son moléculas inorgánicas esenciales para la vida que contribuyen menos del 0.01% al

peso corporal y que precisan un aporte dietético diario inferior a 100 mg1. También, según define la IUPAC,

elemento traza es aquel cuya concentración en suero o plasma no supera las 100 ppm (100µg/g) y elemento

ultratraza es el que no supera 0.001 ppm (1µg/kg)2.

En humanos, 23 elementos de la tabla periódica tienen actividades biológicas conocidas, pero sólo, la suma de

cuatro de ellos (carbono, oxígeno, nitrógeno e hidrógeno) supone el 96% de la materia. El resto se clasificaría en

tres grupos según los requerimientos necesarios en la dieta: macronutrientes, micronutrientes y elementos de

esencialidad discutida3 (Figura 1).

Figura 1.- Macronutrientes y micronutrientes con funciones biológicas.

Un elemento traza se considera esencial si un déficit en su ingesta ocasiona trastornos en la salud, que sólo se

solucionan volviendo a los valores fisiológicos. Su papel clave como grupo prostético de enzimas y

metaloproteínas les hace necesarios para muchas funciones metabólicas, estructurales y reproductivas en

mamíferos. En consecuencia, un aporte insuficiente conduce a la aparición de síntomas específicos para cada

elemento traza4.

Por otro lado, un exceso en el aporte de ET puede ser tóxico para el organismo. Hoy en día, debido a la gran

cantidad de materiales industriales que se emplean en la vida cotidiana o incluso por una ingesta inadecuada de

suplementos nutricionales, es posible superar los niveles fisiológicos de ciertos elementos. Las células más

sensibles a la toxicidad son aquellas que participan en su transporte, las células gastrointestinales, las hepáticas y

las renales5. Los ET pueden ejercer toxicidad debido a varias causas1:

H He

Li Be B C N O F Ne

Na Mg Al Si P S Cl Ar

K Ca Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As Se Br Kr

Rb Sr Y Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag Cd In Sn Sb Te I Xe

Cs Ba La Hf Ta W Re Os Ir Pt Au Hg Tl Pb Bi Po At Rn

Fr Ra Ac

Macronutriente Micronutriente Esencialidad discutida

Elementos Traza en Orina. Laura Rodelgo Jiménez, Ainoha García Claver,

Juan Antonio Recio Montealegre.

Tema 14

Tema 14. Elementos Traza en Orina

287

• Por modificación de la membrana y el citoesqueleto celular.

• Alteración del metabolismo celular.

• Interacción e inactivación de los grupos prostéticos de las enzimas.

• Alteración de las bombas de transporte de iones.

• Alteración de procesos inmunitarios, ocasionando inmunosupresión o hipersensibilidad.

• Interacción con el DNA, lo que les confiere propiedades cancerígenas.

1.1.- Interés de la determinación de los Elementos Traza en orina

El avance tecnológico para la determinación de ET en fluidos biológicos ha ido habitualmente por delante de su

interpretación clínica. Este análisis refleja la absorción global de un determinado elemento desde todas las

fuentes: dieta, exposición laboral, hobbies, medicamentos, tabaco y medio ambiente.

El principal interés que tiene este tipo de análisis es conocer la cantidad de un determinado ET en el organismo

para relacionarlo con un estado patológico, bien por déficit o por sobrecarga. Esta última aplicación es importante

a la hora de estudiar toxicidades por exposición laboral o ambiental a un determinado contaminante6.

La orina se analiza para determinar la excreción de un determinado metal, siendo preferible el análisis de orina de 24 horas que muestras al azar, ya que la excreción del analito va a estar influenciada por diversos

factores como la hidratación, la ingesta de alimentos, la función renal, la exposición temporal al metal y el flujo

sanguíneo renal. Ver tabla 1.

Tabla 1.- Tipos de especímenes para la determinación de elementos traza.

1.2.- ¿Qué elementos traza se suelen determinar en orina?

Los elementos que se suelen determinar en orina son: Zn, Cu, Se, As, Al, Cr, Cd, Be, Tl, Bi, Mn, Pb, V y Sb. En

este capítulo, se va a hablar con mayor profundidad de los primeros siete elementos. En la Tabla 2 se recogen los

rangos de referencia para orina de 24 horas utilizados en el Laboratorio de Elementos Traza y Toxicología

medioambiental de la Universidad de Alberta (EEUU), que ha sido pionero en este tipo de análisis.

Tipo de muestra Motivo de elección

Orina de 24 horas Reflejo de la carga corporal del metal

Primera orina de la mañana

Mayor concentración y menos posibilidad de contaminación para estudios de valores de

referencia en población general


288

Elemento Traza µmol/24 h Elemento Traza nmol/24 h

Aluminio (Al) 0.00-1.18 Antimonio (Sb) 0-10

Arsénico (As) 0.00-1.35 Bismuto (Bi) 0-96

Bario (Ba) 0.02-0.05 Cadmio (Cd) 0-10

Berilio (Be) 0.00-0.22 Manganeso (Mn) 0-20

Cobre (Cu) 0.1-0.8 Mercurio (Hg) 0-50

Plomo (Pb) 0.00-0.40 Talio (Tl) 0-49

Selenio (Se) 0.00-1.00 Vanadio (V) 0-160

Zinc (Zn) 2.0-12.0

Tabla 2.- Rangos de referencia de ET para orina de 24 horas (adaptado de Guidotti et al)6.

1.3.- Aspectos preanalíticos en la determinación de ET

El principal problema en la determinación de ET es la contaminación externa. Generalmente, los elementos

analizados son metales que en el organismo están presentes en bajas concentraciones, mientras que en la

corteza terrestre se encuentran en grandes cantidades.

1.4.- Recomendaciones generales para la recogida de ET en orina

• Es necesario un especial cuidado en la obtención y la manipulación de las muestras.

• Se utilizarán recipientes de polietileno con tapa, que previamente hayan sido lavados con una disolución

ácida para evitar cualquier contaminación externa.

• El conservante utilizado debe ser un ácido ultrapuro como HCl o HNO3 (1% V/V).

• La recogida, si es posible, se debe realizar lejos del lugar de exposición al contaminante, teniendo

cuidado de no contaminar el interior del recipiente con polvo, ropa o la piel.

• Almacenamiento: La orina se almacenará a 4ºC hasta su transporte al laboratorio, conservándose a esta

temperatura si la determinación se va a realizar en los 5 días posteriores a su recogida; si el análisis se

demora más de 5 días se puede conservar a -20ºC durante un mes.

• Antes del análisis se recomienda centrifugar la alícuota a 2000 rpm durante 10 min7.

1.5.- Aspectos metodológicos

La técnica comúnmente utilizada en los laboratorios clínicos para el análisis de elementos traza desde principios

del siglo XX es la espectroscopia de absorción atómica (EAA)1,8. Esta técnica, de manera simplificada, mide la

cantidad de energía que es capaz de absorber un átomo libre cuando es excitado a una longitud de onda

determinada.


289

Cada elemento absorbe una determinada energía, definida por una longitud de onda característica de cada metal,

lo que hace que esta técnica sea muy específica.

Para la excitación de los átomos de la muestra generalmente se usan las fuentes de emisión de tipo lámpara de descarga de cátodo de hueco. Esta lámpara está constituida por un ánodo de wolframio y un cátodo del propio

metal a medir, para así seleccionar la longitud de onda de excitación apropiada. Para obtener los átomos libres se

debe someter la muestra a un proceso de atomización, que se puede llevar a cabo en un atomizador de llama o

por atomización electrotérmica.

En el caso de la atomización de llama se utilizan llamas frías, que generan átomos libres pero sin producir en lo

posible, átomos excitados. Para este tipo de llama se utilizan mezclas de aire-acetileno, para la mayoría de los

elementos, o de óxido nitroso-acetileno, para aquellos elementos que generan compuestos refractarios.

Por otro lado, la atomización electrotérmica utiliza un horno de grafito calentado eléctricamente para someter la

muestra a altas temperaturas. Este método de atomización proporciona mayor sensibilidad ya que toda la muestra

se atomiza en un periodo de tiempo más breve y con mayor eficacia.

Las interferencias en la medición de estos elementos, producidas por la matriz de la muestra han llevado a

utilizar distintas técnicas de digestión previas al análisis, hasta que apareció la corrección de fondo por efecto Zeeman, que permitió el análisis directo. Esta corrección mide y elimina la absorbancia debida a componentes de

la muestra que no son el analito y que pueden dar lugar a falsos resultados.

Hacia los años 70 y 80 aparecieron nuevas técnicas para la determinación de ET basadas en el plasma

acoplado inductivamente (ICP). Esta técnica es una espectroscopia de emisión atómica (EEA), que a diferencia

de la EAA, mide la cantidad de energía emitida por un átomo excitado al volver al estado fundamental. En este

caso se utiliza como fuente de excitación la energía desprendida por el plasma, que es un gas fuertemente

ionizado, eléctricamente neutro y capaz de conducir la corriente. El plasma se puede obtener introduciendo un gas

ionizable (suele utilizarse el Argón) a baja presión dentro de un tubo, al que se aplica una descarga eléctrica

mediante dos electrodos. Así el gas estará formado por electrones, iones positivos y átomos, que desprenderá

grandes cantidades de energía9.

Otra variante, que utiliza también ICP, pero con un detector de espectrometría de masas (ICP-MS) permite

detectar metales a niveles de ng/l. Estas técnicas en la actualidad se utilizan en centros de investigación y de

referencia.

La elección de una u otra técnica dependerá del tipo de análisis que se desee realizar. Para el análisis de pocos

ET, es suficiente con la EAA de llama. Si se necesitan detectar niveles muy bajos de un metal, como Cd o Pb,

para hallar contaminaciones, el horno de grafito proporcionará mayor sensibilidad. En el caso de necesitar un

análisis multielemental, el método de elección sería el ICP-MS, que proporciona un perfil de la dosis de ET de una

muestra10.

En la Figura 2 se muestra un esquema de las distintas metodologías para la determinación de ET.


290

Figura 2.- Esquema de las distintas metodologías para la determinación de ET (adaptado de Bolann et al)10.

2.- ZINC

El Zinc (Zn) es un elemento químico de la familia IIb de la tabla periódica con número atómico 30 y masa atómica

65.39. Es el segundo elemento traza más abundante en el ser humano y su importancia radica en las funciones

estructurales y bioquímicas en las que participa (véase Tabla 3).

El aporte alimentario recomendado de Zn es de 11 mg/día en los hombres y 8 mg/día en las mujeres, siendo

recomendable aumentar la ingesta durante el embarazo y la lactancia (12 mg/día)11.

Componente de: Interviene en:

Más de 300 metaloenzimas.

Dedos de zinc

Metabolismo de ADN y ARN.

Síntesis de proteínas.

Expresión génica.

Crecimiento y diferenciación celular.

Inmunidad celular.

Tabla 3.- Funciones estructurales y bioquímicas del Zinc.

La fuente más rica de Zn son los alimentos de origen animal como la carne roja y el pescado. Por el contrario, las

dietas pobres en proteínas de origen animal y ricas en fibras y fitatos disminuyen su biodisponibilidad, lo cual será

importante en vegetarianos, ancianos y situaciones que aumenten la demanda de Zn como el crecimiento, el

embarazo o la lactancia12.

Muestra

Procesado (dilución, digestión, preconcentración)

Emisión (ICP-EEA)

Espectrometría de masas (ICP-MS)

Absorción (EEA)

Lámpara de excitación

Monocromador (selector de λ)

Monocromador (selector de λ)

Detector

Integrador de la señal


291

El Zn se absorbe en el intestino delgado tanto por transporte activo como por difusión pasiva, circula en plasma

unido mayoritariamente a albúmina (80%), transferrina y α2-macroglobulina y se elimina por heces y orina

(alrededor de 10-15 mg/día y 0,5 mg/día respectivamente)13. Al no existir una forma de almacenamiento de rápida

movilización en situaciones de déficit, la homeostasis es altamente eficaz a nivel de absorción y eliminación14.

El contenido total de Zn en el organismo es de 2-2.5 g. Es de localización intracelular, encontrándose

principalmente en músculo esquelético (57%) y en hueso (30%) pero también en otros tejidos como la piel, la

próstata, la retina y los eritrocitos15.

2.1.- Toxicidad del Zn

La considerable tolerancia a ingestas elevadas de Zn hace la intoxicación por este elemento poco frecuente.

Puede aparecer en el ámbito industrial tras la inhalación de vapores de óxido de zinc, lo que puede provocar

neumonía química e inflamación pulmonar severa que se conoce como “fiebre por humo de Zinc”. Los síntomas

incluyen fiebre, vómitos, nauseas, diarrea, dolor abdominal y gusto metálico16.

2.2.- Déficit de Zn

Debido a que el Zn es necesario para realizar múltiples funciones en el organismo, la clínica asociada a su

deficiencia es muy variable.

Los signos y síntomas clínicos incluyen retraso del crecimiento, aumento de la susceptibilidad a infecciones por

alteraciones del sistema inmune, dermatitis, anorexia, hipogonadismo con deterioro de la capacidad reproductiva,

alteraciones de la función mental y aumento de la incidencia de malformaciones congénitas en recién nacidos17.

La expresión clínica de los estados de deficiencia de Zn se pueden observar en la acrodermatitis enteropática, que

es una enfermedad hereditaria autosómica recesiva donde está alterado el transporte de Zn a nivel

gastrointestinal18.

Es importante tener en cuenta que el déficit de Zn asociado a diferentes patologías puede ocasionar una

complicación adicional al proceso patológico en sí, como ocurre con el alcoholismo, la insuficiencia renal

crónica, las neoplasias, las infecciones agudas, la nutrición parenteral prolongada y la cirugía, entre otras19.

Un estudio realizado en la población europea para valorar los indicadores más útiles del estatus de Zn concluye

que la carencia severa de Zn es muy rara en Europa, pero que la prevalencia de estadios carenciales más leves

es mayor. Sin embargo, la falta de un marcador fiable, sensible y muy específico de zinc en el organismo hace

difícil el diagnóstico de una deficiencia leve20.

2.3.- Marcadores del estado/depósitos de zinc

La información real del estado de Zn en el organismo sólo se podría obtener por medida directa en los tejidos, ya

que la mayoría de Zn corporal es intracelular1.

En la práctica clínica se utilizan otros marcadores para valorar los depósitos de Zn menos invasivos, entre los que

se incluye la determinación de Zn en plasma y suero, orina, pelo, uñas y en componentes celulares sanguíneos

como los leucocitos polimorfonucleares.

El espécimen más utilizado es el suero a pesar de no ser un reflejo real del estado nutricional del individuo y estar

influenciado por factores preanalíticos.


292

En estudios aleatorios controlados de suplementos de Zn en la dieta para establecer el grado de deficiencia

nutricional de Zn se ha visto que, a pesar de que la determinación de Zn en orina de 24 horas se puede ver

influenciada por diferentes patologías, y por ello no es una prueba de alta utilidad para valorar el estado del Zn,

permite en muchos casos orientar sobre una posible deficiencia.

Varios estudios confirman que la excreción urinaria responde a los cambios en las cantidades de Zn ingeridas y se

puede considerar su medida como un marcador efectivo en la administración de suplementos orales de Zn15.

La alta probabilidad de contaminación de la muestra durante la recolección hace que la determinación de Zn en

orina tenga escaso valor práctico, excepto en situaciones en las que la fracción ultrafiltrable aumenta de forma

significativa, por aumento de las pérdidas en pacientes con cuadros de intensa destrucción celular o con cuadros

de intoxicación.

2.4.- Determinación, recogida y almacenamiento de la muestra

La técnica más utilizada en el laboratorio para su determinación es la espectrometría de absorción atómica con

llama de aire-acetileno. Esta técnica posee una elevada sensibilidad y especificidad, requiere poco volumen de

muestra y, a su vez, es sencilla y rápida, lo que minimiza los riesgos de contaminación.

Para la determinación de Zn en orina de 24 horas se requieren contenedores de plástico con un conservante

ácido como el ácido nítrico ultrapuro. Esto es necesario para evitar el intercambio de iones metálicos con la pared

del contenedor, ya que la matriz urinaria es pobre en compuestos quelantes del metal19.

2.5.- Valores de referencia

Como se recoge en la Tabla 2 en la orina de un adulto sano la cantidad eliminada de Zn es pequeña, 2.0-12.0

µmol/día (0.13-0.8 mg/día)6.

3.- Cobre

El cobre (Cu) es el primer elemento del subgrupo Ib de la tabla periódica, junto a la plata y el oro, con número

atómico 29 y masa atómica 63.54. Es el tercer oligoelemento más abundante en el cuerpo humano y es necesario

para numerosos procesos biológicos debido a su participación en varios sistemas enzimáticos.

Participa en los procesos biológicos en sus dos estados de oxidación (Cu+ y Cu2+), lo que le confiere importantes

propiedades redox, pudiendo reaccionar con el oxígeno molecular en reacciones de oxido-reducción. Esta

propiedad es utilizada por las metaloenzimas a las que está asociado pero en determinadas ocasiones, puede dar

lugar a la aparición de especies reactivas de oxígeno.


293

Componente de: Interviene en:

Amino-oxidasas.

Ferrooxidasas-ceruloplasmina

Citocromo-oxidasa

Superóxido-dismutasa

Dopamina hidroxilasa

Factores de transcripción.

Metabolismo del hierro y en la síntesis de melanina.

Función del SNC.

Síntesis y formación de enlaces cruzados de elastina y colágeno.

Tabla 4.- Funciones biológicas del cobre.

Existe controversia con el aporte alimentario recomendado de Cu, ya que según el Institute of Medicine (IOM) of

The National Academies (Washington DC, USA) es de 900 µg/día en hombres y mujeres, aunque se recomienda

aumentar la ingesta durante el embarazo y la lactancia (1000-1300 µg/día)11, pero en otras publicaciones la

ingesta diaria recomendada es mucho mayor alcanzando incluso los 3 mg/día21.

Los alimentos más abundantes en Cu son las semillas, los crustáceos y moluscos, el hígado y las leguminosas.

La biodisponibilidad del Cu en la dieta es muy alta (65-70%), aunque existen factores que modifican su absorción

como la presencia de Zn, Fe y molibdato22. Se absorbe en el intestino delgado por un mecanismo pH-dependiente

y se transporta al hígado unido a la albúmina donde se incorpora a los hepatocitos en forma de cuproproteínas.

El hígado es el órgano encargado de la homeostasis del Cu manteniendo el equilibrio entre la captación,

distribución, utilización y almacenamiento del mismo a través de proteínas transportadoras ATPasas tipo P

(ATP7A de localización ubicua y ATP7B que es específica del hígado). Se encarga de depurar el Cu que se

absorbe en el intestino y de su excreción a través del conducto biliar, así como de distribuir el Cu unido a la

ceruloplasmina a los demás tejidos23.

El contenido total de cobre en el organismo es de 70-100 mg, de los cuales 2/3 partes están localizadas en

huesos y músculo. La mayor parte del cobre contenido en el plasma está unido a la ceruloplasmina.

La excreción de cobre se lleva a cabo principalmente por vía biliar (0.5-2.0 mg/día), excretándose <3% del cobre

absorbido en orina (<60 µg/día)24.

3.1.- Toxicidad

Puede deberse a una exposición medioambiental (ingestión de fungicidas que contengan sulfato de cobre o

exposición a fuentes industriales), un exceso del aporte o a la alteración de las vías implicadas en la homeostasis,

como ocurre en la enfermedad de Wilson23.

Las concentraciones tóxicas de cobre se producen tras la ingesta de sólo 1 g de cobre y se ha establecido como

la cantidad máxima permitida de cobre en el agua para consumo de 1-3 mg/l (Tabla 5).


294

Síntomas digestivos

Náuseas, vómitos, diarreas, melenas o necrosis hepática.

Síntomas renales Lesión de los túbulos renales acompañada de oliguria o anuria.

Síntomas sistémicos Letargia, coma, rabdomiolisis e hipotensión.

Tabla 5.- Manifestaciones clínicas de la toxicidad aguda por Cobre.

La enfermedad de Wilson (EW) es un trastorno genético autosómico recesivo, en el que existe una incapacidad

para excretar el cobre a la vía biliar. En particular, este defecto se debe a una mutación en el gen que codifica

para ATP7B, cuya principal función es la de regular la excreción biliar de cobre. Entre varias de las mutaciones

que se han identificado para este gen (más de 200), la más estudiada es la sustitución del aminoácido histidina

por glutamina en la posición 106925, que hace que el metal se acumule inicialmente en el hígado. Los lisosomas

desempeñan un importante papel en el metabolismo del cobre en el hígado, ya que el exceso de cobre es

secuestrado dentro de los lisosomas hepáticos donde se forma un complejo con metalotioneína. Sin embargo,

este mecanismo de protección es saturable y las lesiones del hígado pueden desarrollarse cuando se supera el

límite de saturación.

El mecanismo por el cual el cobre se acumula en el núcleo y los mecanismos por los que se provoca la lesión aún

no son claras, aunque se ha sugerido que pueda deberse al daño oxidativo ocasionado principalmente por

peroxidación lipídica26.

La concentración de ceruloplasmina en estos pacientes está disminuida y con ello la concentración de cobre

plasmático. Al aumentar la concentración de cobre no unido a ceruloplasmina se permite que una pequeña

fracción se excrete por vía renal, a la vez que se produce la deposición de cobre en tejidos extrahepáticos como la

córnea (anillos de Kayser-Fleischer), el cerebro, el riñón y las articulaciones. Ver Tabla 6.

Disminución de ceruloplasmina sérica:< 20 mg/dl.

Aumento de la excreción urinaria cobre: > 100 µg.

Aumento del cobre en biopsia hepática:> 250 µg/g peso seco.

Tabla 6.- Datos de laboratorio en la enfermedad de Wilson.

Las medidas terapéuticas para este trastorno se basan en el tratamiento con quelantes como la penicilamina.

3.2.- Déficit

El déficit de Cu es muy raro en la población general. Puede ser de causa primaria debido a una ingesta

inadecuada, o secundaria, cuando se produce una disminución en su absorción, principalmente ocasionado por el

consumo de suplementos de Zn27.

Los síntomas clínicos de la deficiencia de Cu son: anemia, osteopenia, despigmentación de la piel o el pelo y

retraso psicomotor.

El déficit de Cu puede aparecer también asociado a otras patologías como la fibrosis quística, la enfermedad

celíaca o el esprue tropical porque disminuyen la absorción, o debido al aumento de las pérdidas intestinales como

ocurre en la enteropatía pierde proteínas o el síndrome nefrótico.


295

Existe deficiencia sistémica de Cu muy grave conocida como enfermedad de Menkes. Es una enfermedad

genética ligada al cromosoma X, cuya prevalencia es de 1/50.000 a 1/100.000 nacidos vivos.

Está causada por la mutación en el gen que codifica para la proteína ATP7A lo que bloquea el paso del Cu desde

los enterocitos provocando un déficit en la absorción intestinal de Cu, un aumento de las pérdidas y un transporte

defectuoso a células, tejidos y órganos.

En esta patología tanto los niveles séricos de cobre como de ceruloplasmina están disminuidos. Los síntomas se

atribuyen a una actividad deficiente de los enzimas dependientes de cobre.

Signos y síntomas clínicos: deformidades esqueléticas, grave retraso mental, deterioro neurológico,

queratinización y pigmentación del pelo defectuosa y mortalidad precoz en la infancia.

La administración de Cu por vía oral no es efectiva, pero si por vía IV pudiendo estimular la formación de

ceruloplasmina. Asimismo, la inmediata instauración del tratamiento previene en gran medida la aparición de

lesiones neurológicas irreversibles.


La excreción de Cu en orina disminuye ligeramente en los casos de deficiencia, por lo que su uso para valorar los

estados de déficit de cobre es muy limitado.

La principal aplicación de la medida del Cu en orina es el seguimiento del tratamiento en los pacientes con la

enfermedad de Wilson.

La determinación de cobre en orina se puede realizar por espectrometría de llama, pero el método de elección es

la espectrometría de absorción atómica con atomización electrotérmica y corrección de fondo por efecto

Zeeman28.


Como se indica en la Tabla 2, el valor de referencia del Cu en orina es 0.1-0.8 µmol/24 horas (6.3 – 51 µg/24

horas).

4.- Selenio

El selenio es un elemento químico perteneciente al grupo VI de la tabla periódica, de número atómico 34 y peso

atómico 78.96.

Es un elemento esencial al ser un componente de las selenoproteínas, que son enzimas que realizan funciones

importantes en el organismo entre las que se incluyen la protección contra la peroxidación de lípidos, el

metabolismo de la hormona tiroidea, la modulación de la respuesta inflamatoria y la inmunidad de células T29

(Véase Tabla 7).


296

Selenoproteína Función

Glutation-peroxidasa

Antioxidante: elimina el peróxido de hidrógeno y lipoperóxidos.

Mantiene la integridad de la membrana celular.

Inhibe la producción de prostaciclina y reduce el daño oxidativo sobre otras biomoléculas como lípidos, lipoproteínas y DNA.

1,5´iodotiroina desionidasa

Realiza la conversión de tiroxina (T4) a la hormona tiroidea activa (T3).

Tioredoxin-reductasa

Funciones reductoras dependientes de NADPH.

Reducción de nucleótidos.

Mantenimiento del equilibrio redox intracelular.

Selenoproteína-P Proteína de transporte del selenio en plasma.

Antioxidante.

Selenoproteína W Necesaria para la función muscular.

Tabla 7.-Principales Selenoproteínas con funciones biológicas (adaptada de Rayman M.P.30).

Los alimentos ricos en Se son las carnes, los pescados, los mariscos, las nueces y los huevos.

Los compuestos orgánicos (selenoaminoácidos) son las formas más biodisponibles, como la selenometionina,

selenocisteína y selenocistina aunque, también hay compuestos inorgánicos, como el selenato y el selenito.

Debido a que la cantidad de Se presente en los alimentos está directamente relacionada con la concentración y

disponibilidad biológica del Se en el suelo, el aporte mínimo recomendado varía en las diferentes regiones del

mundo. Según el IOM11 el aporte alimentario de Se es de 55 µg/día en hombres y mujeres, aunque se recomienda

aumentar la ingesta durante el embarazo y la lactancia a 60 y 70 µg/día, respectivamente.

Aproximadamente el 50 % del Se contenido en los alimentos se absorbe a nivel duodenal y en el íleon anterior.

Las formas inorgánicas de Se se incorporan rápidamente a la glutation peroxidasa y otras selenoproteínas,

aunque gran parte del selenato es eliminado rápidamente por orina31.

Una vez absorbido, circula en plasma unido en su mayoría a la selenoproteína P (50-60 %) y a la glutation

peroxidasa, que representa el 10-30% de selenio en sangre32. La excreción del Se se realiza en forma de

seleniuro, que por metilación da compuestos del tipo trimetilselenonio (Se(CH3)+) y dimetilseleniuro (Se(CH3)2). El

trimetilselenonio es muy soluble y se elimina por orina y heces, mientras que el dimetilseleniuro, al ser muy volátil,

se elimina por los pulmones.

La cantidad total de Se en el organismo es de 15 mg, alcanzando la máxima concentración en riñón e hígado,

donde se almacena en las selenocisteinas.

La homeostasis del Se se realiza a nivel de la excreción urinaria, por ello la metilación del Se ejerce un papel

importante en la desintoxicación. Diversos estudios han encontrado que existe una buena correlación entre el Se

ingerido y la excreción total de Se por orina, por lo que la determinación del Se en orina refleja el consumo diario.

Su eliminación es muy variable pudiendo excretarse desde 20 hasta 1000 µg/l, dependiendo del origen geográfico

de los alimentos, aunque en la mayoría de las regiones de Europa la eliminación es inferior a 30-40 µg/l33.


297

4.1.- Toxicidad

Se ha establecido el límite máximo de ingesta diaria de Se en 400 μg/día en adultos33, aunque estudios más

recientes aumentan la concentración hasta 900 μg/día34.

Mientras que la intoxicación aguda no es muy frecuente, sí lo es la crónica por intoxicaciones profesionales

(industria electrónica, vidrio, pigmentos y acero), por agua de bebida o por medicamentos.

Hay determinadas áreas de China y Estados Unidos con una elevada cantidad de selenio en el suelo, lo que se

traduce en un exceso de Se en los alimentos13.

Síntomas clínicos de la selenosis: pérdida del pelo y las uñas, lesiones cutáneas, caries dental, anormalidades

del sistema nervioso y el olor a ajos.

4.2.- Déficit

Las consecuencias negativas de la deficiencia de selenio en la salud humana son atribuibles a la disminución de

las actividades realizadas por las selenoproteínas en el organismo. Los síntomas aparecen cuando las

concentraciones de Se son inferiores a 30 μg/día34. Ver Tabla 8.

Ingesta deficiente de forma continuada.

Consecuencia de un proceso patológico: fibrosis quística, enfermedad celíaca, enfermedad de Crohn, neonatos y niños hospitalizados35.

Nutrición parenteral deficiente en Se.

Tabla 8.- Causas de déficit de Selenio.

Las formas severas del déficit de Se son el Síndrome de Keshan, que es una cardiopatía endémica que afecta

fundamentalmente a niños y mujeres en edad de procrear en ciertas áreas de China, y la enfermedad de Kashin-Beck que es una osteoartropatía que afecta a niños.

Alteraciones en la función tiroidea.

Alteraciones de la función inmune.

Desordenes reproductivos.

Inflamación.

Trastornos en el estado de ánimo.

Enfermedad cardiovascular.

Aumento de la virulencia de infecciones virales.

Tabla 9.- Signos y síntomas de la deficiencia parcial de Selenio.

La relación del Se en la prevención del cáncer está muy bien documentada. Diversos estudios epidemiológicos

han establecido que los pacientes con cáncer presentan valores inferiores de Se que los pacientes control.

Se ha estudiado la deficiencia de Se en el cáncer de próstata, pulmón, colorrectal, estómago, etc. Estas

propiedades anti-carcinogénicas han hecho que se realicen numerosos estudios de aporte de Se en pacientes con

cáncer. De los resultados se puede concluir que el aporte de Se puede reducir el riesgo de cáncer mediante la

inhibición de la invasión y migración celular de los tumores y del ciclo celular, así como la estimulación de la

apoptosis36.


298


La determinación de Se en orina es muy útil para estudiar el exceso de Se en la dieta33. Además, en los

estados deficitarios de Se el mecanismo de homeostasis hace que la eliminación por orina se vea muy disminuida,

por lo que se puede utilizar su medida como indicador de su estatus en el organismo1.

La metodología recomendada para la determinación de Se en orina es la espectrometría de absorción atómica

electrotérmica con corrección de fondo Zeeman.

Es importante tener en cuenta que en la alícuota de orina de 24 horas no debe existir hematuria.


Como se muestra en la Tabla 2 el valor de referencia de Se en orina es <1 µmol/24 h, observándose en los casos

de toxicidad una concentración de Se en orina > 5.08 µmol/L.

En un meta-análisis34 realizado sobre cuatro estudios se obtiene una media de Se en orina de 1.20 µmol/24 h

(0.88-1.51 µmol/24 h) en dos de ellos con un total de 31 participantes, y una media de 0.21 µmol/g de creatinina

en los otros dos estudios de 36 participantes.

A pesar de la utilidad del Se en orina como marcador del estatus de este metal en el organismo, son necesarios

más estudios para establecer la causa de la heterogeneidad de los estudios anteriores.

5.- Arsénico

El arsénico (As) es un metaloide del grupo del nitrógeno, con número atómico 33 y masa atómica de 74.92. El As

se encuentra ampliamente distribuido en la naturaleza como mineral de cobalto, aunque suele encontrarse en

superficies de rocas combinado con Mn, Fe, Co, Ni, Ag o Sn. Sin embargo, es más frecuente encontrarlo en forma

de compuestos orgánicos e inorgánicos en la naturaleza.

Entre los arsénicos inorgánicos encontramos el trióxido de arsénico (arsenical), siendo el más conocido, tóxico y

usado históricamente como sustancia homicida. Otros compuestos inorgánicos de As son de uso doméstico e

industrial para control de plagas en agricultura, como colorantes y cómo gases tóxicos en las guerras.

También se han usado históricamente compuestos de As con fines terapéuticos para sífilis, anorexia, neuralgia,

malaria, etc. Hoy en día, sigue estando en uso el melarsoprol como tratamiento de la tripanosomiasis37.

La concentración de As en el suelo es generalmente baja a excepción de las zonas tratadas con pesticidas y

herbicidas, siendo ésta la principal causa de intoxicación laboral.

En nuestro país, su uso y comercialización se encuentra regulado por RD 1406/1989 y OM 4/02/1994. El agua

de bebida contiene cantidades variables de As según zonas, siendo un problema de salud en diferentes países

(Alemania, Canadá, Argentina, Chile, Japón, India).

La mayor fuente de As en los alimentos se encuentra en el pescado, especialmente en marisco.

Las funciones del As en el ser humano no han sido definidas, sin embargo, el déficit de As en animales produce

disminución del crecimiento, aumento de la mortalidad perinatal, disminución de la fertilidad, anomalías en el

metabolismo lipídico, disminución del hematocrito y daños miocárdicos.


299

Metilación de biomoléculas

Síntesis de derivados de la metionina (putrescina, espermidina, espermina)

Cofactor de metaloproteínas

Cofactor para las enzimas del ciclo de la urea

Tabla 10.- Funciones propuestas para el As1.

5.1.- Toxicología

La dosis tóxica de As inorgánico en el adulto es de 0,5 mg/Kg y la potencialmente mortal de 2-3 mg/Kg. La

intoxicación por As puede ser aguda o crónica.

Tabla 11.- Signos y síntomas de la intoxicación por As38.

Hay dos mecanismos de toxicidad conocidos para el As:

• Reemplaza al fósforo (P) en los compuestos de alta energía (ATP), ocasionando pérdida de energía y

alteración de la función celular.

• Interfiere en la actividad de gran número de enzimas que presentan grupos tioles en su centro activo ya

que tiene gran afinidad por ellos.

Además, la arsenamina, un compuesto orgánico del As tiene efecto hemolítico porque inhibe las catalasas

eritrocitarias37.

El tratamiento de elección para la intoxicación aguda por As es el BAL® (dimercaprol), que libera el As de la

unión a los grupos tioles, permitiendo que las enzimas recuperen su actividad biológica. Además, solubiliza el

metal favoreciendo su eliminación.

En el caso de intoxicación crónica se utiliza Cupripen® (penicilamina) que atrapa, solubiliza y favorece la

eliminación de As38.


Debido a la gran afinidad del As por los grupos SH, éste es rápidamente retirado de la sangre por las proteínas

tisulares por lo que la sangre no es un espécimen apropiado excepto cuando se han ingerido altas dosis de As. La

orina de 24 horas es la muestra más adecuada para evaluar exposiciones recientes. Hasta el 80% de As se

elimina en orina entre 7 y 10 días después de la exposición.

Intoxicación aguda Intoxicación crónica

Ingesta o inhalación

(100-300 mg As):

Afectación gastrointestinal (diarrea, vómitos, dolor).

Fiebre e insomnio, anemia, hepatomegalia.

Dificultad para tragar.

Alteraciones cardíacas y neurológicas.

Olor a ajo.

Exposición durante años, efectos multisistémicos:

Fatiga, gastroenteritis.

Anemia y leucopenia.

Elevación de transaminasas.

Neuropatía periférica.

Insuficiencia vascular.

Cáncer (piel, pulmón).


300

Debido a las altas concentraciones de As en el marisco, hay que evitar la ingesta durante los dos o tres días

previos a la recogida de la orina. También es posible cuantificar orinas al azar o de primera hora de la mañana,

que son más sencillas de recoger y se exponen a menos contaminación externa, ya que se ha observado que no

hay gran variación en el As en orina, ni gran variabilidad intraindividual39.

Para la exposición crónica es más útil evaluar el As en pelo y uñas, aunque son muestras más difíciles de

manejar.

Como métodos de determinación de As se utiliza mayoritariamente la EAA debido a su precisión y sensibilidad.

No obstante este método no es capaz de discernir entre las distintas especies y mide el As total. Con la utilización

del generador de hidruros se mide el As mineral y sus metabolitos directamente en orina, alcanzando límites de

detección entre 0.5 y 2 ng.

Además, si se quieren analizar distintos metabolitos se pueden utilizar otras técnicas, por ejemplo, la

cromatografía de gases con detector de ionización de llama para determinar metilarsina, dimetilarsina y

trimetilarsina. El análisis de estos últimos compuestos está cobrando cierta importancia debido a la identificación

de éstos en orina, a su considerable toxicidad y al carácter carcinogénico del As. Los avances en este campo

están dirigidos hacia estudios de especiación que permitan distinguir y cuantificar los distintos metabolitos del

As40,41.


Como se indica en la Tabla 2, el valor de referencia de As en orina en adultos no expuestos es <1.35 µmol/24

horas, o lo que es lo mismo 1 mg/24 horas6. Otras fuentes indican un rango de 5-50 µg/L, elevándose a >700 µg/L

si hay contaminación en el agua de bebida. El nivel máximo que debería tener un trabajador expuesto indicado por

la Conferencia Americana de Higienistas Industriales es de 35 µg/L.

Otro estudio realizado en orina de primera hora de la mañana con 72 niños no expuestos, obtiene como valor

medio 10 µg/g de creatinina42.

6.- Aluminio

El aluminio (Al) es un metal del grupo del boro, con número atómico 13 y peso atómico 26.97. Es el tercer

elemento más frecuente de la corteza terrestre y constituye el 8% de la misma. Sin embargo, en la materia viva se

encuentra en bajísimas proporciones, del orden de μg/L43.

El contenido estimado de Al en un adulto es de alrededor de 30 mg44. Sólo se absorbe una pequeña parte del Al

ingerido (0.2%) y en la sangre se transporta unido a proteínas, sobre todo a transferrina (80%), o aniones, como

citratos, fosfatos o hidróxidos. Una pequeña proporción de Al se excreta por vía biliar, siendo la principal vía de

eliminación la renal44.

6.1.- Toxicología

No se conocen funciones biológicas del Al, pero si ha sido ampliamente estudiada su toxicidad. El Al afecta

principalmente a tres sistemas orgánicos: el óseo, el hematopoyético y el sistema nervioso central (SNC). Ver

Tabla 12.


301

Sistema afectado Efectos tóxicos

Óseo

Inhibición de osteoblastos y osteoclastos.

Defectos en la mineralización.

Disminución de la tasa de recambio óseo.

Inhibición de la secreción de PTH.

Hematopoyético Desplazamiento del Fe (comparte sistema de absorción y transporte).

Anemia microcítica.

Sistema Nervioso Central

Depósito en el hipocampo.

Trastornos del lenguaje.

Disartria, mioclonías, convulsiones.

Demencia, obnubilación y coma.

Tabla 12.- Toxicología del Al 45.

Los efectos del Al sobre el SNC fueron observados en enfermos renales sometidos a diálisis por lo que se

denominó encefalopatía dialítica. Estos síntomas semejantes a los de la enfermedad de Alzheimer hicieron pensar

en una posible relación entre esta patología y la intoxicación por Al, aunque por el momento, no hay resultados

concluyentes más que la evidencia de acumulación de Al en el cerebro46.

A pesar de que la cantidad de Al que aporta la dieta es baja, alrededor de 2-10 mg/día, se pueden encontrar intoxicaciones debidas al amplio uso de este metal en productos industriales, como floculantes para clarificar el

agua, materiales de envasado o aditivos alimentarios, que pueden aumentar la ingesta de Al hasta 20-50 mg/día.

Existen grupos de población, como los niños y los ancianos, que presentan una mayor exposición a este metal.

Por un lado, porque su sistema digestivo es más permeable y permite mayor paso de Al y por otro, por la

inmadurez o disfunción del riñón, que disminuye su eliminación en orina. Se debe tener especial cuidado con los

alimentos infantiles, la leche maternizada y el agua de bebida. En cuanto a los pacientes con nutrición parenteral

también existe una amplia regulación en cuanto a su contenido en Al porque éste pasará directamente a la sangre,

sin limitación de la barrera intestinal.

Otro grupo que puede sufrir intoxicación por Al es el de enfermos renales sometidos a diálisis, siendo dos las

causas principales: el líquido de diálisis y el tratamiento con antiácidos. El agua del líquido de diálisis puede

contener cantidades considerables de Al, que con un tratamiento crónico, como es al que se someten este tipo de

pacientes, pueden llegar a ser tóxicas. Con las nuevas normativas de la Unión Europea (UNE 111 (1-3)), que

indican un máximo de 30 µg/L de Al en el líquido de diálisis, estos problemas están controlados y las

intoxicaciones por estas causas sólo ocurren en países menos desarrollados.

Por otra parte, la hiperfosfatemia de los pacientes con enfermedad renal se trata frecuentemente con antiácidos,

que son hidróxidos, carbonatos, o silicatos de Al, Ca y Mg. Estos compuestos además de utilizarse para combatir

la acidez gástrica, se utilizan para secuestrar fosfatos a nivel digestivo y así evitar la hiperfosfatemia en enfermos

renales crónicos.


302


El interés clínico de la determinación de Al está en la monitorización de pacientes dializados, en terapia con

hidróxidos de aluminio y en el control del líquido de diálisis.

El método recomendado para su determinación es la EAA electrotérmica con horno de grafito, con corrección de

fondo por efecto Zeeman43.

Se recoge orina de 24 horas, de forma normal o con sonda si se trata de pacientes transplantados recientemente.

El recipiente de recogida será de polipropileno, nunca de vidrio porque podría incrementar la cantidad del metal en

la muestra, previamente lavado por solución ácida y como conservante se utilizará ácido nítrico ultrapuro6. Se

almacena preferiblemente a +4ºC.


Como se indica en la Tabla 2, el valor de referencia del Al en orina es <1.18 µmol/24 horas, es decir, 31.8 µg/día6.

Existen otras publicaciones de valores de referencia en otras poblaciones, por ejemplo, en un estudio sobre 100

personas no expuestas en Viena, mediante la técnica ICP-MS, dando un valor de 9.01 µg/g creatinina (0.01-

65.7)47.

Un estudio sobre trabajadores expuestos a Al en Egipto evidenció valores superiores de Al en suero y orina, frente

a trabajadores no expuestos. Los valores de Al en orina fueron 68.89 ± 21.11 µg/l para trabajadores expuestos,

frente a 8.99 ± 4.81 µg/l del grupo control. Además este estudio demostró que las personas expuestas,

presentaban valores inferiores para Cu, Zn, Fe y Ca, que sus respectivos controles. Todas las determinaciones se

realizaron mediante EAA con horno de grafito48.

7.- Cadmio

El cadmio (Cd) es un metal pesado tóxico del subgrupo IIb de la tabla periódica con número atómico 48 y masa

atómica 112.41.

En el medio ambiente, sólo existe en un estado de oxidación (+2) y casi todo el Cd que se produce es obtenido

como subproducto de la fundición y refinamiento de los minerales de Zn. En la actualidad, el Cd se utiliza

principalmente en las baterías recargables, pigmentos y para la producción de plástico como el cloruro de

polivinilo. Una fuente común de exposición crónica es el uso de pinturas en aerosol de base orgánica sin el uso de

mascarillas protectoras.

Hoy en día, las emisiones en el medio ambiente han disminuido notablemente en la mayoría de los países

industrializados. A su vez, el Cd es un componente natural del agua de mar con niveles promedio entre menos de

5 y 110 ng/L49, con niveles más altos cerca de las zonas costeras y marinas. La importancia de la toxicidad del

cadmio radica en su fuerte unión a la materia orgánica donde estará, en su mayor parte, inmovilizado durante

décadas.

El Cd produce toxicidad tanto por inhalación como por ingestión, pudiendo provocar intoxicaciones agudas y

crónicas. El consumo de alimentos contaminados con Cd provoca su acumulación irreversible en el cuerpo

humano, especialmente en riñones que pueden contener hasta el 50% del total del Cd en el organismo; esto,

acompañado de su larga vida media lo convierte en un metal muy tóxico que puede interrumpir una serie de

procesos biológicos, por lo general a dosis mucho más bajas que la mayoría de los metales tóxicos.


303

Las fuentes de exposición de Cd para la población general son los alimentos como las vísceras, mejillones y

ostras provenientes de mares contaminados y el humo del tabaco.

La absorción por vía oral oscila alrededor del 5% pero se puede aumentar hasta un 15 % en pacientes con bajas

reservas de hierro. Por vía inhalatoria, se estima que entre el 10 y el 50 % del Cd es absorbido y, alrededor del

10% en el caso del humo del tabaco50. Tras su absorción se acumula en hígado y riñones debido a la capacidad

de estos tejidos para sintetizar metalotioneína, una proteína Cadmio-inducible que protege a la célula por su unión

con los iones Cd2+. La estimulación de la metalotioneína por el Zn probablemente explica el efecto protector de

este elemento esencial hacia la toxicidad del Cd51.

Debido a su pequeño tamaño, la metalotioneína se elimina rápidamente del plasma por filtración glomerular para

ser posteriormente reabsorbida en el túbulo proximal. Dentro de las células tubulares, la metalotioneína es

degradada por los lisosomas y el Cd es liberado, lo que hace que se estimule la síntesis endógena de

metalotioneína por las células tubulares para volver a quelar el Cd. Sin embargo, cuando el contenido total de Cd

en la corteza renal alcanza entre 50 y 300 mg/g de peso húmedo (150-200 ppm) 52, la cantidad de cadmio no

unido a metalotioneína es suficientemente alta como para causar daño tubular.

El Cd no atraviesa fácilmente la placenta o la barrera hemato-encefálica, explicando su baja toxicidad para el feto y el sistema nervioso central, en comparación con otros metales pesados.

Se elimina principalmente por la orina, aunque la cantidad excretada al día es muy baja, inferior a 3 µg/día. Esta

baja fracción de excreción se debe a su larga semivida biológica (> 20 años).

7.1.- Toxicidad

La concentración normal de Cd en sangre es < 5 ng/ml, aunque en pacientes fumadores la concentración puede

alcanzar entre 3 y 7 ng/ml. Los síntomas en la intoxicación aguda por Cd aparecen cuando las concentraciones

son > 50 ng/ml.

La exposición crónica a este metal produce lesiones renales, óseas y pulmonares.

A nivel renal, la primera manifestación es el aumento de la excreción urinaria de proteínas de masa molecular

relativamente pequeña como la β2-microglobulina y la α1-microglobulina. El aumento de estas proteínas en la orina

es un reflejo de la pérdida de la capacidad de reabsorción tubular. Esto puede ser reversible cuando se elimina la

fuente de exposición a Cd si no, el daño tubular se hará irreversible, lo que puede agravarse con la edad debido a

la disminución en la tasa de filtración glomerular. El daño renal, a su vez, ocasiona trastornos en el metabolismo

del calcio y del fosforo, lo que se traduce en defectos en la mineralización ósea y por tanto, en el aumento del

riesgo de fracturas. Diversos estudios han asociado una mayor susceptibilidad a la acción nefrotóxica del Cd en

pacientes diabéticos53.

Los efectos tóxicos del Cd a nivel óseo se pusieron de manifiesto con el brote de la enfermedad Itai-Itai en una

zona contaminada con Cd de Toyama (Japón), después de la Segunda Guerra Mundial. Estos pacientes

presentaban osteomalacia severa acompañada de múltiples fracturas óseas y disfunción renal54.

En la actualidad, se está estudiando la posible asociación entre los niveles de Cd en orina y los resultados en la

densitometría ósea en la población general para estimar el riesgo de fracturas, objetivándose un aumento del

mismo en pacientes con elevadas concentraciones de Cd en orina55.


304

El Departamento de Salud y Servicios Humanos (DHHS) de EEUU ha determinado que el Cd y sus derivados son carcinogénicos para los seres humanos. La exposición tóxica al Cd y el aumento de riesgo de cáncer de

pulmón está ampliamente estudiada56. Por el contrario, a pesar de los estudios realizados no existe aún una clara

asociación entre la exposición a este metal y el cáncer de próstata o renal57.

Tratamiento: Retirar al paciente de la fuente de exposición al Cd es la única intervención posible, ya que hoy en

día no existe un tratamiento eficaz.


La medición del cociente de la concentración de cadmio y creatinina en orina tiene gran utilidad para el

diagnóstico de la intoxicación por este metal.

Cuando la exposición es baja y aún no se han saturado los lugares de unión al Cd, la concentración de Cd en

orina refleja la cantidad almacenada, particularmente en riñón. La excreción urinaria de Cd aumenta

progresivamente con la edad hasta los 50-60 años1.

El espécimen recomendado para la determinación de Cd es la primera orina de la mañana.

Los métodos de determinación más utilizados son la espectrometría de absorción atómica con corrección de

fondo de deuterio y el ICP-MS13,42.


El cociente de la concentración de cadmio en orina respecto a la de creatinina se establece como normal cuando

es <2 µg/g de creatinina58. Como resultado de un estudio realizado en EEUU a los trabajadores del área industrial

en los años 80, se estableció como límite 10 µg/g de creatinina para el desarrollo del daño tubular y resultados >

15 µg/g de creatinina como indicadores de exposición grave59.

8.- Cromo

El Cromo (Cr) es un metal de transición de número atómico 24 y masa atómica 51.99. Es un elemento común de

la corteza terrestre y del agua de mar y se presenta en el medio ambiente en varios estados de oxidación,

principalmente en forma metálica (Cr0), trivalente (Cr+3), y hexavalente (Cr+6).

Los compuestos de Cr son ampliamente utilizados en el medio laboral (industria procesadora de cromita, aceros

inoxidables, industrias galvánicas, curtidos, textil y en diversos pigmentos); también se encuentra como impureza

del cemento.

La forma hexavalente es altamente tóxica y es en gran parte producida por la oxidación de la forma trivalente.

Desde el punto de vista biológico, la forma trivalente se encuentra en la mayoría de los alimentos y los

suplementos alimentarios y se considera un nutriente esencial con muy baja toxicidad.

El Cr potencia la acción de la insulina y, por lo tanto es un elemento esencial para el metabolismo de la glucosa y de los lípidos60. A pesar de que el mecanismo de acción de la forma biológicamente activa del Cr aún

no está esclarecido, se ha propuesto la cromodulina como la molécula que facilita la interacción de la insulina con

su receptor celular, por lo que también se le denomina factor de tolerancia a la glucosa (GTF). Es un oligopéptido

compuesto de cuatro iones Cr, ácido nicotínico y determinados aminoácidos61.

Las situaciones de estrés como la hiperglucemia, el ejercicio intenso y los traumas físicos dan lugar a la pérdida

de Cr en orina. Los factores que alteran el metabolismo de la glucosa a menudo también alteran el metabolismo


305

de cromo. Una vez que el Cr se moviliza en respuesta al aumento de metabolismo de la glucosa y/o elevación de

la respuesta a insulina, no se reabsorbe y se pierde en orina. Por consiguiente, el aumento de las pérdidas de

cromo urinario indica movilización y la utilización de cromo62.

Las recomendaciones diarias de Cr son de 35 µg/día para los hombres y 25 µg/día para las mujeres, y se

recomienda aumentar la ingesta durante el embarazo y la lactancia (30 µg/día y 45 µg/día respectivamente)11.

Las fuentes más importantes de Cr son las carnes procesadas, el hígado, los granos enteros, los frijoles, el

brócoli, las setas y las especias.

Alrededor del 0.4-2.5% del Cr ingerido se absorbe en el yeyuno y el íleon superior, es transportado por la

transferrina y almacenado en los huesos, el bazo, el hígado, los músculos esqueléticos y el tejido adiposo. Se elimina de forma rápida de la sangre y a un ritmo más lento desde los tejidos donde se almacena. El tejido

adiposo y muscular almacena el Cr alrededor de 2 semanas, mientras que el hígado y el bazo pueden almacenar

Cr durante 12 meses63.

Al menos el 80% del Cr es excretado en la orina (0.2-0.3 µg/día). El resto es eliminado en las heces, el pelo, el

sudor y la bilis.

8.1.- Toxicidad

La población general está expuesta al Cr por la inhalación de aire ambiente, la ingestión de alimentos o por el

agua con altas cantidades de este metal. La exposición dérmica se produce a través del contacto con

determinados productos de consumo o de los suelos que contienen Cr.

La principal vía de exposición no ocupacional, sin embargo, es la ingestión de alimentos.

Los compuestos hexavalentes son cancerígenos y se han asociado con una mayor incidencia de cáncer de

pulmón64. Las intoxicaciones agudas por ingesta o inhalación de Cr son infrecuentes, mientras que la intoxicación

crónica es mucho más frecuente y se debe a causas ocupacionales. Tabla 13.

Intoxicación aguda Intoxicación crónica

Ingesta o inhalación:

Vómitos, dolores abdominales, diarreas y hemorragias intestinales.

Vía cutánea:

Ulceras, dermatitis de contacto, bronquitis y asma.

Tabla 13.- Signos y síntomas de la intoxicación por Cromo.

La dosis letal 50% (DL50) se define en toxicología como la dosis de una sustancia o radiación que resulta mortal

para la mitad de un conjunto de animales de prueba. Para un cromato soluble la DL50 en el hombre es de unos 50

mg/Kg. A partir de 1-2 mg de Cr6+/Kg se puede ocasionar una insuficiencia renal aguda, considerándose

concentraciones tóxicas en suero valores de Cr >40 mg/L.

El tratamiento en las intoxicaciones agudas por sales hexavalentes de cromo es el ácido ascórbico (1-3 g/IV/hora,

durante 5 a 10 horas).


306

8.2.- Déficit

Que el Cr3+ deba considerarse un elemento esencial sigue siendo un tema controvertido. Hay muy pocos casos

descritos en la literatura de deficiencia de Cr y no hay enfermedad reconocida que se atribuya a esta deficiencia13.

Los signos clínicos del déficit de Cr en humanos fueron por primera vez descritos en pacientes que recibieron

nutrición parenteral durante largos periodos de tiempo. Los informes mostraron en todos los pacientes resistencia

a la insulina, intolerancia a la glucosa, pérdida de peso y en algunos casos neuropatía periférica. La administración

de insulina en estos pacientes no mejoró la tolerancia a la glucosa, siendo la administración de 250 µg/día de Cr3+

lo que revirtió los síntomas. Así, la evidencia directa de la deficiencia de Cr3+ en el ser humano es insuficiente.

En los estudios realizados en animales con deficiencia de Cr inducida aparecían estos síntomas, los cuales

revertían con la administración de compuestos inorgánicos de Cr61.

Un metaanálisis realizado en 2007 sobre los efectos de los suplementos de Cr en el metabolismo de la glucosa y

los lípidos concluye que en pacientes con diabetes previa, los suplementos de Cr tenían efectos beneficiosos

sobre la glucemia y la dislipidemia. Por el contrario, no hubo ningún efecto beneficioso de los suplementos de Cr

sobre la glucemia o los lípidos en los pacientes sin diabetes65.


Uno de los mayores problemas en la determinación de Cr son sus bajas concentraciones en el organismo, lo que

dificulta tanto la medida como el estudio del déficit de este metal.

La determinación del Cr en orina es uno de los mejores indicadores biológicos de exposición al metal. A su

vez, puede ser útil la monitorización en orina en los estudios con aporte de Cr, tanto para confirmar el

cumplimiento como para detectar posibles casos de toxicidad.

La recogida de orina debe realizarse en óptimas condiciones según lo explicado en las recomendaciones

generales. Además, en el caso del Cr, la determinación se puede realizar en orina de 24 horas o dos micciones en un mismo día, para calcular la diferencia de Cr antes y después de la jornada laboral. Para ambas

determinaciones se recomienda que la recogida se realice en el cuarto día de trabajo consecutivo66.

El método recomendado es la espectrofotometría de absorción atómica con horno de grafito67,68.


La concentración de Cr en orina de personas no expuestas al metal debe ser inferior 2 µg/L13.

De acuerdo con la Unión Europea, en el caso de la determinación por exposición ocupacional, las concentraciones

de Cr en orina después de la jornada laboral deben ser inferiores de 15 µg/g creatinina y la diferencia del Cr entre

antes y después de la jornada laboral debe de ser inferior a los 5 µg/g de creatinina.


307

9.- Otros elementos traza

9.1.- Manganeso

Es un elemento esencial porque forma parte de metaloenzimas como la arginasa, la piruvato carboxilasa y

superóxido dismutasa (SOD). La concentración de Mn en orina es muy baja y la aplicabilidad de la determinación

en orina queda reducida a los casos de exposición. Las manifestaciones tóxicas engloban síntomas neurológicos y

alteraciones del metabolismo de carbohidratos, glicosaminoglicanos y colesterol.

El método recomendado para la determinación de Mn en orina es la espectroscopia de absorción atómica con

atomización electrotérmica1.

9.2.- Vanadio

Hoy en día, aún existe controversia sobre la esencialidad del V debido a la ausencia de síntomas en los estados

de deficiencia69. Aún no está claro el mecanismo de acción de este elemento en numerosos fenómenos biológicos,

lo que hace necesario más estudios para otorgarle un beneficio potencial en humanos.

Sin embargo, la toxicidad sí está ampliamente estudiada. Los trabajadores expuestos a pentóxido de V tienen

riesgo de padecer alteraciones del tracto respiratorio, desórdenes neurológicos, enfermedades cardiovasculares,

disfunción del tiroides y del metabolismo de lípidos y glucosa. Un dato característico que hace sospechar de

intoxicación por V es la coloración verdosa de la lengua.

La determinación en orina se utiliza en el estudio de la exposición a altas cantidades de V. El método

recomendado para la determinación de V en orina es la espectroscopia de absorción atómica con atomización

electrotérmica1.

9.3.- Otros elementos: Be, Tl, Bi, Pb y Sb

La determinación de Be, Tl, Bi, Pb y Sb en orina es importante en estudios de exposición ocupacional y por

tanto, su aplicación está limitada a los laboratorios de toxicología.

10.- Control de calidad en la determinación de Elementos Traza en orina

La gran ubicuidad de los ET y la baja concentración en la que están presentes en las muestras a analizar hacen

muy necesario un estrecho control del proceso analítico. Es necesario trabajar con gran pulcritud, mantener

limpias las distintas partes del equipo, realizar las determinaciones en un espacio físico aislado del resto del

laboratorio y trabajar con reactivos ultrapuros.

El control de calidad interno permite comprobar que se está trabajando sin fuentes de contaminación al menos en

el manejo del laboratorio. Además los controles de calidad externo permiten comparar los resultados de un

laboratorio con otros que realicen la misma técnica, permitiendo detectar y solucionar posibles errores. En las

tablas siguientes se muestran materiales de control de calidad y programas de control externo de calidad para

determinación de elementos traza en orina.


308

Material de Control ET cuantificados

Lyphocheck® Urine Metal Control (Bio-Rad).

Al, Sb, As, Cd, Cr, Co, Cu, Pb, Mg, Hg, Ni, Se, Tl, Zn.

Seronorm™ Trace Elements (Nycomed; Inverness Medical).

(Además de los anteriores) Ba, Be, Bi, Ce, Cs, Co, Au, Hf, La, Li, Mo, Pt, Re, Rb, Ag, Sr, Ta, Te, Th, Ti, V, Zr.

Brëitlander GBMH (Germany). Pb, As, Cd, Hg, Be, Co, Cr, Ni, Se.

Tabla 14.- Materiales para el control interno de calidad de ET en orina70,71,72.

Nombre del programa (País) ET cuantificados

Le Centre de Toxicologie de Québec (Canadá)

As, Cd, Mg, Cr, Cu, Pb, Se

QCT Biological Trace Element Quality Assurance Programs (Australia)

Cu, Cd, As Pb, Hg, Cr, Tl, Co, Sb, Pt, Al, Se, Ni, Mn

METOS (Italia) Cr, Ni

Foundation for Quality Assessment in Clinical Laboratories (Países Bajos)

Tl, Cd, Co, Hg, Pb, Mg, Cu, Zn, As

Guildford Trace Elements External Quality Assessment Scheme TEQAS (Reino Unido)

Hg, Cd

Tabla 15.- Programas de Control Externo de Calidad internacionales para de ET en orina73.

Se puede encontrar más información sobre elementos traza, toxicología y normativa, junto con extensas

monografías sobre metales y otros contaminantes en la página web de la Agencia sobre Sustancias Tóxicas y

Registro de Enfermedades del departamento de salud de EEUU.

http://www.atsdr.cdc.gov/

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313

1.- Introducción Las hormonas constituyen un grupo de moléculas de naturaleza diversa (peptídicas o lipídicas) reguladoras de un

gran número de procesos fisiológicos en el ser humano que se caracterizan por ser producidas por células

especializadas y ejercer su función a nivel de otras células. Son consideradas como mensajeros químicos cuyas

dianas pueden ser la propia célula productora (acción autocrina), otras células contiguas (acción paracrina) y más

frecuentemente células de otros tejidos u órganos (acción endocrina). Al tratarse de moléculas que normalmente

ejercen su función en un tejido diferente al que las sintetiza, son transportadas a través del torrente sanguíneo

unidas o no a proteínas plasmáticas.

Las patologías que afectan al sistema endocrino son relativamente frecuentes en la población, de ahí que la

determinación de los niveles hormonales en el laboratorio clínico sea un elemento clave en el estudio y

diagnóstico de estas enfermedades. Dado que la mayoría de las hormonas se encuentran en la circulación

sanguínea, su concentración plasmática suele ser la opción elegida para la valoración de muchas patologías

endocrinas. Sin embargo, algunas de ellas también se pueden determinar en orina, presentando en ciertas

situaciones clínicas ventajas respecto a su cuantificación en suero.

2.- Cortisol El cortisol es la hormona secretada por la zona fascicular o capa intermedia de la corteza suprarrenal. Se sintetiza

a partir del colesterol mediante varias reacciones enzimáticas que comprenden diversos intermediarios

esteroideos, todos ellos con 21 átomos de carbono. Es el glucocorticoide más abundante y más potente, ya que

explica el 95% de la actividad glucocorticoide total1.

En el plasma circula mayoritariamente (80%) unido a la transcortina o globulina fijadora del cortisol (CBG) y

también a la albúmina (10%), mientras que algo menos del 10% se encuentra libre en el plasma, siendo ésta la

forma fisiológicamente activa. El cortisol es transformado en cortisona, su metabolito inactivo, por la enzima 11-β-

hidroxiesteroide deshidrogenasa tipo 2 (Figura 1). En torno al 50% del cortisol secretado aparece en la orina en

forma de tetrahidrocortisol y tetrahidrocortisona. Además, el cortisol libre puede filtrarse por el glomérulo de la

nefrona renal aunque una parte se recupera por reabsorción tubular pasiva2.

Determinaciones Hormonales en Orina: Cortisol, Hidroxi y Cetoesteroides y β-HCG.

Tema 15

Emilio José Laserna Mendieta, Rocío Palma Fernández, Jesús Timón Zapata, Daniel Pineda Tenor.

Tema 15. Determinaciones Hormonales en Orina: Cortisol, Hidroxi y Cetoesteroides y β-HCG

314

Cortisol Cortisona

Figura 1.- Conversión del cortisol en cortisona.

2.1.- Regulación de la secreción de cortisol La secreción de cortisol es controlada mediante la liberación por parte del lóbulo anterior de la hipófisis de la

adrenocorticotropina (ACTH). Dicha hormona se une a receptores de membrana presentes en la corteza

suprarrenal para estimular la síntesis y liberación del cortisol que ocurre así tan solo unos minutos después del

incremento de la concentración de ACTH en plasma. La regulación de la secreción de ACTH tiene lugar a varios

niveles1,2:

• Secreción de la hormona liberadora de corticotropina (CRH), modulada por neurotransmisores

hipotalámicos y por factores físicos y emocionales, principalmente el estrés (la concentración de cortisol

puede aumentar unas 10 veces en casos de estrés severo) y la hipoglucemia, aunque también pueden

influir el ejercicio físico, exposición al frío o radiaciones, quemaduras, intervenciones quirúrgicas,

hemorragias, infecciones, etc.

• Ciclo sueño-vigilia, ya que el cortisol presenta un ritmo circadiano, siendo su secreción máxima durante las

primeras horas de la mañana y mínima durante la noche alcanzando valores cercanos a cero en torno a la

medianoche. Así, cambios permanentes en los hábitos de sueño pueden producir una alteración gradual

del patrón diurno de secreción de cortisol.

• Concentración de cortisol libre en plasma, que ejerce un efecto regulador negativo de tipo “feedback” en el

eje hipotálamo-hipofisiario. La administración continuada de altas dosis de corticoides exógenos puede

causar una inhibición más o menos permanente de la hipófisis, y una atrofia de las glándulas

suprarrenales por la ausencia de ACTH.

• Otros factores menos relevantes son: hormona antidiurética (ADH) y catecolaminas.

2.2.- Fisiología

Las acciones biológicas del cortisol y otros glucocorticoides se dividen clásicamente en efectos metabólicos y

sistémicos (Tabla 1) 1,2.


315

Metabólicos Sistémicos

Inhibe la liberación de la insulina,

disminuyendo la utilización de glucosa y

favoreciendo la gluconeogénesis

Posee efectos antiinflamatorios e

inmunodepresores a nivel del sistema

inmunológico

Activa la lipólisis y la redistribución de los

lípidos, incrementando el depósito de grasa

en la mitad superior del cuerpo

Mantenimiento de la volemia regulando la

distribución de agua y favoreciendo la

retención de sodio y la pérdida de potasio

Activa el catabolismo de proteínas y la

movilización de aminoácidos

Disminución en la secreción de la hormona

del crecimiento

Disminuye la absorción de calcio y aumenta

su excreción por el riñón

Inhibe la formación del hueso y estimula a los

osteoclastos

Su exceso produce euforia y su déficit apatía

y depresión en el sistema nervioso central

Inhibición de fibroblastos y pérdida de

colágeno en el tejido conjuntivo

Tabla 1.- Resumen de las principales acciones biológicas del cortisol dividas en metabólicas y sistémicas.

2.3.- Fisiopatología

Las alteraciones de la corteza suprarrenal son poco frecuentes pero muy graves, y la sintomatología asociada a la

hiper o hipoproducción no es específica debido a que los glucocorticoides ejercen su acción sobre una gran

variedad de tejidos.

El hipercortisolismo produce un cuadro clínico conocido como síndrome de Cushing. Su incidencia es de 1,2-2,4

casos/millón de habitantes/año, siendo más frecuente en mujeres que en hombres (incidencia aproximada 4:1) y

apareciendo habitualmente entre los 30 y 40 años de edad. La causa más común es la iatrogénica debido a la

administración exógena de corticoides para el tratamiento de algún trastorno, aunque muchos de estos casos no

se informan y están infradiagnosticados. Entre las causas endógenas, se diferencian aquellas que son ACTH

dependientes (adenoma corticotropo, secreción ectópica de ACTH por tumores no endocrinos) responsables del

80% de los casos, de las ACTH independientes (hiperplasia micro o macronodular, adenoma o carcinoma

suprarrenal) causantes del 20% restante.

Respecto a las manifestaciones clínicas (Tabla 2), éstas son poco específicas y muchas de ellas están presentes

en pacientes sin hiperfunción adrenal, lo que hace necesario una evaluación más exhaustiva mediante pruebas

bioquímicas y técnicas de imagen (resonancia magnética y tomografía axial computarizada).


316

Manifestación clínica %

Obesidad (cara de luna llena) 50-94

Hipertensión 74-87

Hiperglucemia e intolerancia a glucosa 39-90

Desórdenes menstruales y sexuales 55-80

Hirsutismo y acné 26-81

Estrías en tórax y abdomen 51-71

Miopatía de miembros inferiores 29-90

Osteoporosis 40-50

Hematomas 23-84

Desórdenes psiquiátricos 31-86

Edema 28-60

Tabla 2.- Manifestaciones clínicas principales presentes en el síndrome de Cushing4.

La insuficiencia suprarrenal primaria, conocida como enfermedad de Addison, se produce por la destrucción

progresiva de las glándulas suprarrenales y se manifiesta cuando el daño alcanza el 90% de la glándula. La

etiología más frecuente es la adrenalitis autoinmune (70-90% de los casos) y aproximadamente la mitad de los

pacientes presentan otra enfermedad endocrina como parte de un síndrome poliglandular autoinmunitario. Es una

enfermedad que afecta a ambos sexos por igual y es más común entre personas de 30 a 50 años. La prevalencia

en países desarrollados es de 9,3-14 casos/100.000 habitantes y su incidencia ha ido aumentando en las últimas

décadas hasta 4,7-6,2 casos/millón de habitantes/año. Es una enfermedad con morbilidad y mortalidad

importantes, pero una vez diagnosticada el tratamiento es sencillo con terapia hormonal sustitutiva y el pronóstico

favorable.

Los pacientes manifiestan característicamente una pigmentación bronceada de la piel y de la membrana de las

mucosas, junto con una importante pérdida de peso y debilidad (Tabla 3). En el hemograma pueden presentar

linfocitosis y eosinofilia junto con una anemia normocrómica y normocítica, mientras que en la bioquímica las

alteraciones clásicas son hiponatremia e hiperpotasemia2-4.

Manifestación clínica %

Cansancio, fatiga 100

Anorexia 100

Pérdida de peso 100

Hiperpigmentación 94

Síntomas gastrointestinales 92

Hipotensión 88

Hiponatremia 88

Hiperpotasemia 64

Tabla 3.- Manifestaciones clínicas presentes en la enfermedad de Addison5.


317

También, la insuficiencia suprarrenal puede ser secundaria, siendo las causas más habituales un

panhipopituitarismo, la inhibición del eje hipotálamo-hipófisis tras la interrupción de los glucocorticoides después

de un uso prolongado y una elevación de esteroides exógenos o endógenos. La sintomatología es similar pero sin

la presencia de hiperpigmentación ni hiperpotasemia.

2.4.- Determinación del cortisol en orina

El cortisol urinario resulta de la filtración por el glomérulo renal del cortisol libre no unido a proteínas. En una

persona sana, el cortisol filtrado es alrededor del 1% del cortisol producido, pero en un paciente con

hipercortisolismo se alcanzan valores superiores a 25 µg/día a partir de los cuales la proteína transportadora del

cortisol se satura, aumentando así la cantidad de cortisol libre en suero y consecuentemente también sus niveles

en orina.

La medición de la concentración de cortisol en orina de 24 horas es considerada actualmente como una prueba de

especial utilidad para la evaluación de la hiperproducción de cortisol. De hecho, está aceptado como el mejor

método para el cribado en el estudio del síndrome de Cushing por su alto rendimiento diagnóstico (sensibilidad 95-

100% y especificidad 94-98%). Sin embargo, no tiene utilidad para el diagnóstico de la enfermedad de Addison, ya

que las concentraciones bajas se superponen ampliamente con los valores en individuos sanos, y son las

determinaciones de ACTH y cortisol en suero las que poseen mayor sensibilidad.

La principal ventaja de la determinación del cortisol urinario frente al plasmático es la eliminación de la posible

influencia del ritmo circadiano de liberación de la hormona al mismo tiempo que se evita una falsa elevación

debida al estrés producido en el momento de la extracción. Respecto a sus inconvenientes, hay que destacar que

es muy importante asegurarse de que el paciente ha recogido correctamente la orina, junto con los posibles falsos

positivos si la ingesta de líquidos es mayor de 5 L/día y los falsos negativos en pacientes con insufiencia renal

moderada o severa (aclaramiento de creatinina < 60 mL/día o < 20 mL/día, respectivamente) 2,6.

2.4.1.- Fase preanalítica

La medición del cortisol urinario se realiza sobre orina de 24 horas. Se debe facilitar una información precisa al

paciente para que la muestra no presente sesgos debido a una recogida incorrecta. Las normas generales deben

incluir como mínimo: utilizar un recipiente adecuado (normalmente proporcionado desde el laboratorio), descartar

la primera orina de la mañana del día que se comienza la recogida, guardar siempre la orina cerrada y refrigerada

a 4ºC y finalizar con la primera orina de la mañana del día siguiente.

Una opción que permite comprobar si la recogida de la orina de 24 horas ha sido correcta es la medida de la

excreción de creatinina, que se mantiene relativamente constante para cada individuo. En adultos hasta 50 años,

los valores normales de excreción diaria de creatinina son 20-25 mg/kg de peso en hombres y 15-20 mg/kg de

peso en mujeres. A partir de los 50 años, se produce un descenso progresivo de hasta un 50% como

consecuencia de la pérdida de masa muscular. Por tanto, dicho valor debe ser similar en todas las muestras de un

mismo paciente y, además, presenta la ventaja adicional de que no se ve afectada por la ingesta diaria de

líquidos.

Para la recogida de la orina no es necesario utilizar ningún conservante. Sin embargo, se acepta el uso de ácidos

como estabilizadores ya que el pH óptimo de conservación es inferior a 7,5. El más utilizado es el ácido bórico,

aunque también se pueden emplear ácido acético glacial y ácido clorhídrico. La muestra es estable durante dos

días a temperatura ambiente, una semana si está refrigerada a 4-8ºC y un mes si se congela a -20ºC6,7.


318

2.4.2.- Fase analítica

Inicialmente, la medida del cortisol se realizó mediante métodos inmunoradiométricos (RIA), que posteriormente

fueron siendo sustituidos por distintos inmunoensayos específicos luminiscentes. Estos ensayos son los más

empleados en los laboratorios clínicos en la actualidad.

A pesar de su fácil disponibilidad para la automatización y su amplio uso en los laboratorios de rutina, los

inmunoensayos son susceptibles de presentar interferencias con otros compuestos de estructura similar al cortisol

que están igualmente presentes en la orina: cortisona, conjugados glucurónicos, metabolitos esteroideos (11-

desoxicortisol, 5-α-tetrahidrocortisol) o glucocorticoides exógenos, como la prednisolona (el metabolito

biológicamente activo de la prednisona)9. Estos compuestos producen una interferencia positiva que causa una

sobreestimación en los niveles de cortisol y diferencias entre las concentraciones informadas por distintos kits

comerciales. Aunque se ha producido una mejora de los inmunoensayos mediante anti-sueros de alta afinidad que

reaccionan específicamente con el anillo D del cortisol y que han minimizado las interferencias, no pueden

garantizar la exactitud en la medida del cortisol urinario8.

La cromatografía líquida de alta resolución combinada con un detector ultravioleta (HPLC-UV) fue considerada

como método de referencia durante mucho tiempo, con unos valores de normalidad entre un 40-60% inferiores a

los establecidos para los inmunoensayos. Sin embargo, los largos tiempos de elución del cromatograma para

poder diferenciar el cortisol de otros compuestos similares y la presencia de interferentes, especialmente la

carbamacepina y sus hidroxi-metabolitos (Figura 2) y también en pacientes tratados con fenofibratos, han

favorecido el desarrollo e implementación de nuevos métodos basados en la cromatografía líquida acoplada a un

espectrómetro de masas en tándem (LC-MS/MS)10.

Dichos métodos requieren un primer paso para “limpiar” la orina mediante una extracción líquido-líquido o en fase

sólida, aunque también se han descrito métodos con inyección directa de la muestra. La LC suele realizarse

empleando columnas de fase reversa (C18). Su principal desventaja es el alto coste económico del equipo LC-

MS/MS, aunque una vez que se dispone de él la determinación del cortisol tiene un coste mucho menor al del

inmunoensayo. Otras ventajas relevantes que ofrece es su mayor sensibilidad (capaz de detectar concentraciones

de hasta 0,2 µg/24h), su elevada precisión (coeficientes de variación inter-ensayo inferiores al 10%), su gran

capacidad para discriminar entre compuestos similares (diferencia entre el cortisol y cortisona endógenos y entre

los distintos glucocorticoides sintéticos), su alta resolución y el menor tiempo de duración del cromatograma10,11.


319

Cortisona

d4‐Cortisol (IS)

Cortisol

Tiempo (min)

Intensidad

relativa

MC

Cortisol+MC

Cortisona

Carbamacepina

Figura 2.- Comparación del cromatograma obtenido por HPLC-UV (A) y por LC-MS/MS (B) en la determinación del cortisol urinario en una misma muestra. Se observa la interferencia producida por los metabolitos de carbamacepina (MC) y el solapamiento con la cortisona a pesar del largo tiempo de elución en HPLC, mientras que no existen problemas de interferencias y el pico de cortisona se diferencia claramente del de cortisol para LC-MS/MS en tan solo 3 minutos de elución (el estándar interno d4-cortisol co-eluye con el cortisol libre)10.

2.4.3- Fase postanalítica

Los valores de referencia para la mayoría de inmunoensayos son entre 20 y 90 µg/24h (55-250 nmol/24h),

mientras que para HPLC son algo inferiores (10-42 µg/24h). Clásicamente, se considera que empleando un

inmunoensayo los valores inferiores a 100 µg/24h descartan el síndrome de Cushing, entre 100 y 300 µg/24h es

recomendable realizar otras pruebas bioquímicas en suero (test de supresión con dexametasona) y niveles por

encima de 300 µg/24h son confirmatorias del síndrome12.

Por otro lado, algunos trabajos han propuesto diferentes rangos de referencia según el sexo, dado que la

concentración de cortisol en orina es mayor en hombres que en mujeres (en torno a 1,4 veces), mientras que la

edad y el índice de masa corporal no influirían en los valores de normalidad. Además, la diferenciación entre sexos

fue demostrada para diferentes métodos: RIA, electroquimioluminiscencia y GS/MS13.

Aparte de los falsos positivos por una ingesta elevada de líquidos, diversas situaciones fisiológicas pueden

producir valores aumentados de cortisol urinario aunque nunca superiores a 300 µg/24h: depresión, alcoholismo

crónico, desórdenes alimenticios (ayuno), tratamiento con diversos fármacos (carbamacepina, fenitoína,

fenorbarbital, primidona, ya que algunas interfieren en el inmunoensayo) y enfermedades agudas y crónicas.

En aquellos casos en que los valores de cortisol en orina no resultan discriminantes, la prueba más frecuente

consiste en la administración oral de dexametasona (un esteroide con una potencia 25 veces superior a la del

cortisol) por la noche y la determinación del cortisol sérico a la mañana siguiente. La no supresión el eje CRH-

ACTH-cortisol, con valores normales o incluso elevados de cortisol, es sugestiva del síndrome de Cushing.

Finalmente, se determina el origen de la enfermedad realizando las pruebas correspondientes, ya que el

tratamiento final dependerá de si es ACTH dependiente o no y de la localización del posible tumor (Figura 3).


320

Sospecha clínica de Sd. de Cushing

Cortisol libre en orina de 24 horas

Elevado> 300 µg/24h

Intermedio90‐300 µg/24h

Normal< 90 µg/24h

Dexametasona 1 mg y/o variación diurna cortisol

Sd. de Cushingimprobable

Sd. de Cushing

Repetir y/o dexametasona 1 mg

Sd. de Cushingdudoso, seguimiento y repetir pruebas en

6 mesesPruebas para establecer si ACTH‐dependiente o no

Anormal

Normal Normal

Figura 3.- Algoritmo diagnóstico para el síndrome de Cushing empleando en primer lugar como prueba de cribado la determinación de cortisol libre urinario3.

3.- 17-Hidroxiesteroides Los 17-hidroxiesteroides son metabolitos de las hormonas esteroideas con 21 átomos de carbono que contienen

un grupo hidroxi (-OH) en la posición 17 (Figura 4). Derivan, fundamentalmente, de aquellas hormonas con acción

glucocorticoide y mineralocorticoide. En una orina normal, la mayoría de los 17-hidroxiesteroides son

tetrahidrometabolitos del cortisol y cortisona (THF y THE). Ambos, constituyen una tercera parte del total de

metabolitos urinarios del cortisol. También podemos encontrar, aunque en menor proporción, tetrahidrometabolitos

del 11-desoxicortisol (THS).

Figura 4.- Núcleo esteroide (ciclopentanoperhidrofenantreno).

Clásicamente, la determinación de 17-hidroxiesteroides en orina se ha utilizado para el diagnóstico de insuficiencia

o hiperfunción suprarrenal. En la actualidad, dicha determinación está en desuso debido a la aparición de la

cuantificación de cortisol plasmático y cortisol libre urinario. No obstante, se sigue realizando la determinación de

17-hidroxiesteroides, aunque cada vez con menos frecuencia, en el test de estimulación con metirapona, para


321

diferenciar así entre un Cushing hipofisiario o ectópico, y en combinación con el test de supresión con

dexametasona, dando lugar a una información diagnóstica más definitiva.

3.1.- Determinación en orina Para la cuantificación de estos compuestos se utiliza el método cromatográfico- espectrofotométrico (Porter-Silver)

o el método Norimbersky modificado, sobre una muestra de orina de 24 h.

El método descrito por Porter y Silber14 (1950) fue uno de los primeros métodos utilizados para la cuantificación de

glucocorticoides en orina. Al añadir fenilhidracina y ácido sulfúrico a la orina, los esteroides que contienen 21

carbonos y una cadena lateral dihidroxiacetona característica producen un compuesto amarillo con un pico de

absorción a 410 nm; son los llamados cromógenos de Porter-Silber (Figura 5). Los progresos metodológicos, tal y

como la extracción con determinados disolventes orgánicos, la purificación de extractos de orina mediante

cromatografía y la corrección para un amplio intervalo (correcciones de Allen) han mejorado la precisión de esta

técnica. Antes de la medición, se ha de realizar una hidrólisis con β-glucuronidasa, puesto que la mayoría de los

glucocorticoides urinarios se eliminan en forma de conjugados. Posteriormente se realiza una extracción con

cloroformo, un lavado con álcali para eliminar así los estrógenos, ácidos biliares y otros cromógenos que puedan

interferir. Finalmente tiene lugar la reacción de color con fenilhidracina. Los glucocorticoides medidos con esta

técnica incluyen el 11-desoxicortisol, el cortisol y la cortisona, además de otros metabolitos del cortisol y la

cortisona en los que el anillo A del núcleo esteroide está saturado (tetrahidroderivados).

Figura 5.- Determinación de 17-hidroxiesteroides por el método de Porter-Silber.

Este método se ha utilizado para estimar los 17-hidroxiesteroides urinarios, no obstante, en ciertos estados

patológicos, no mide todos los 17-hidroxiesteroides excretados, tal es el caso del pregnanetriol (metabolito de la

17-hidroxiprogesterona) y algunos compuestos 20-OH, que al carecer de la cadena lateral dihidroxiacetona

característica no participan en la reacción de color.

El método de Porter-Silber no se utiliza para la determinación de glucocorticoides séricos por su falta de

especificidad, porque requiere un gran volumen de muestra y por la necesidad de una extracción previa15.

3.2.- Interferencias La espironolactona, diurético antagonista del receptor de la aldosterona, junto con algunos tranquilizantes como el

clordiazepóxido, hidroxicina y metacualona, además de la reserpina, la clopromacina y el meprobamato, entre

otros, interfieren en la determinación de 17-hidroxiesteroides. Normalmente, estos fármacos se pueden eliminar

con el uso de determinados solventes o mediante cromatografía.


322

Por otro lado, la carbamacepina provoca un aumento de los 17-hidroxiesteroides, debido a la formación de un

metabolito que interfiere con el ensayo.

Existen otros fármacos, como el mitotano, fenobarbital, fenitoína, primidona y rifampicina, inductores del citocromo

P450, que aumentan el metabolismo del cortisol, formando en su mayoría derivados de 6-hidroxicortisol y 6-

hidroxicortisona. Dichos compuestos no pueden formar cromógenos, por lo que no se pueden cuantificar con el

método cromatográfico Porter-Silver. Siempre que sea posible, es recomendable retirar estos fármacos durante al

menos una semana antes de la recogida del espécimen de orina.

En recién nacidos con hiperplasia suprarrenal congénita, la determinación de 17-hidroxiesteroides en orina es

poco fiable, debido a las interferencias que producen algunos esteroides y sus metabolitos, que habitualmente no

están presentes en orina, pero en este tipo de pacientes se excretan en grandes cantidades.

3.3.- Interpretación de resultados En adultos sanos, los valores de excreción de 17-hidroxiesteroides en orina oscilan entre 5-15 mg/24 h en

hombres, y 5-13 mg/24h en mujeres15. También se pueden expresar en función de la excreción de creatinina. En

este caso los valores normales varían entre los 2-6,5 mg por gramo de creatinina16. De esta forma, existe una

mejor discriminación entre la población sana y los pacientes con síndrome de Cushing. Además se corrigen los

efectos causados por la masa corporal17.

No obstante, hay que decir que los valores de referencia de los 17-hidroxiesteroides, al igual que ocurre con

muchos otros metabolitos, dependen del método empleado para su determinación.

La excreción urinaria de 17-hidroxiesteroides está aumentada en pacientes con todas las formas de síndrome de

Cushing y disminuye en aquellos pacientes con insuficiencia adrenal primaria o secundaria. Además:

• Existe una excreción normal de 17-hidroxiesteroides en pacientes con ambas formas de deficiencia en la

aldosterona sintasa (tipo I y tipo II), también conocida como corticosterona metiloxidasa (CMO), en los que

existe una disminución selectiva en la síntesis de aldosterona, y en pacientes con deficiencia leve o

moderada de la 21-hidroxilasa (P450c21).

• En la mayoría de los casos, los pacientes con otras formas de hiperplasia suprarrenal congénita presentan

una excreción de 17-hidroxiesteroides que va de normal o baja a indetectable, dependiendo, del grado de

deficiencia enzimática, a excepción de la deficiencia en la enzima 11-β-hidroxilasa (P450c11), en la que

dicha excreción aparece incrementada. En este caso, se produce un acumulo de 11-desoxicortisol y su

tetrahidrometabolito (THS), al igual que ocurre tras el test de estimulación con metirapona, en el que se

produce un bloqueo de esta enzima.

• Se debe tener en cuenta que existen ciertos factores que pueden alterar la excreción urinaria de 17-

hidroxiesteroides. Se produce un aumento de dicha excreción durante la pubertad, el embarazo, el

ejercicio, el estrés, la obesidad, la hipertensión y la malnutrición, entre otros. En cambio, existe una

marcada disminución de la excreción de 17-hidroxiesteroides con la edad, en la enfermedad de Addison,

así como en el panhipopituitarismo18.


323

4.- 17-Cetosteroides Los 17-cetosteroides son un grupo de compuestos esteroideos con 19 átomos de carbono en su estructura y con

un grupo cetona en la posición 17 del núcleo esteroide. Derivan, fundamentalmente, de las hormonas

androgénicas y se forman en la glándula suprarrenal y en las gónadas. En la mujer, el 90% de estos compuestos

proceden de la glándula suprarrenal, mientras que en el hombre la glándula suprarrenal es responsable del 60-

70% y el testículo del resto15,19.

La determinación de 17-cetosteroides fue importante por sus propiedades androgénicas. No obstante, el desarrollo

de inmunoensayos específicos para el cortisol, testosterona y dehidroepiandrosterona entre otros, tienen mayor

sensibilidad y especificidad que esta determinación, por lo que junto con la determinación de 17-hidroxiesteroides

en orina, es una técnica en desuso. Actualmente, el sulfato de dehidroepiandrosterona sérico (DHEA-S), medido

directamente mediante inmunoensayo, es el marcador más apropiado para evaluar la producción adrenal de

andrógenos y se utiliza como sustituto de los 17-cetosteroides urinarios20.

4.1.- Determinación en orina Para la cuantificación de 17-cetosteroides en orina es necesaria una oxidación selectiva y una reducción de los

esteroides. Previamente, se realiza una lisis con ácido, ya que la mayor parte de los 17-cetosteroides se excretan

como sulfatos o conjugados con glucurónidos y posteriormente, se hacen reaccionar con m-dinitrobenceno y un

álcali alcohólico, formando así un compuesto rojo púrpura con un pico de absorción a 520 nm (reacción de

Zimmermann) (Figura 6). Si el grupo ceto está en otro carbono distinto al carbono 17, tal es el caso del grupo 3-

ceto de la progesterona o el cortisol, se produce un color menos intenso con un pico de absorción diferente al de

la reacción de Zimmermann.

Figura 6.- Reacción de Zimmermann.

Cabe destacar que los 17-cetosteroides no miden específicamente los andrógenos más potentes, como son la

testosterona y la dihidrotestosterona. Por el contrario, moléculas carentes de efectos androgénicos, como la

etiocolanolona, si son detectadas. Los andrógenos androsterona y dehidroepiandrosterona si se miden como 17-

cetosteroides.Si bien los estrógenos pueden ser medidos teóricamente mediante este método, su degradación

durante la extracción impide que se realice de forma práctica.


324

4.2.- Interferencias Existen algunos cromógenos que interfieren en la determinación de 17-cetosteroides. Para eliminar esta

interferencia, se realizan diferentes extracciones, junto con las correcciones de Allen. No obstante, varios

fármacos dan lugar a resultados falsamente aumentados o disminuidos, como la carbamacepina, cefalotina y el

ácido tiaprofénico21.

4.3.- Interpretación de resultados En adultos sanos, los valores de excreción de 17-cetosteroides en orina varían entre 10-25 mg/24 h en hombres, y

6-14 mg/24 h en mujeres22. Estos compuestos alcanzan sus valores máximos en los adultos jóvenes y

disminuyen, gradualmente, con la edad.

La excreción urinaria de 17-cetosteroides está incrementada en algunos tumores suprarrenales, testiculares

(tumor de células intersticiales, corioepitelioma) y ováricos, en el síndrome de Cushing, en algunas formas de

hiperplasia suprarrenal congénita, en algunas mujeres con hirsutismo y durante el embarazo. Se produce una

disminución en la excreción de este tipo de compuestos en la enfermedad de Addison, en el hipogonadismo

primario (síndrome de Klinefelter, castración) o secundario (panhipopituitarismo), en el síndrome nefrótico y en el

hipotiroidismo14,20.

5.- Excreción de otros esteroides Se pueden medir una gran variedad de precursores del cortisol y metabolitos de éste (Figura 7):

• Tetrahidrometabolito del 11-desoxicortisol (THS). Se separa mediante cromatografía previa extracción con

un solvente orgánico, y posteriormente se mide como 17-hidroxiesteroide o mediante radioinmunoensayo

específico. Normalmente, constituye menos del 5% del total de la excreción urinaria de 17-

hidroxiesteroides, pero su excreción está aumentada en pacientes con déficit de 11-β-hidroxilasa

(P450c11), en algunos pacientes con carcinomas adrenales y tras la administración de metirapona20.

• Pregnanetriol. Se mide después del tratamiento con β-glucuronidasa, extracción con solvente orgánico,

purificación en columna mediante test colorimétrico de su cromógeno de ácido sulfúrico23 o por

cromatografía de gases24. Su excreción es, normalmente, <2 mg/24 h en adultos y <0,5 mg/24h en niños y

se eleva en la hiperplasia suprarrenal congénita debida al déficit de 11-β-hidroxilasa (P450c11) y 21-

hidroxilasa (P450c21).

• Cortisona. Se puede medir en orina por HPLC o mediante espectrometría de masas en tándem25,10. Su

excreción diaria está aumentada en pacientes con síndrome de Cushing. Los resultados de este test

pueden combinarse con el cortisol urinario para ayudar al diagnóstico de síndrome de Cushing producido

por la ingestión de hidrocortisona. En este tipo de pacientes, la excreción urinaria de cortisol está

aumentada, mientras que la excreción urinaria de cortisona está disminuida.

• Esteroides sintéticos exógenos. La excreción urinaria de esteroides sintéticos exógenos puede medirse

utilizando cromatografía líquida/espectrometría de masas en tándem o cromatografía de

gases/espectrometría de masas26,27. Puede resultar muy útil en aquellos pacientes en los que se sospeche

supresión adrenal o exceso de glucocorticoides de base iatrogénica28.


325

Colesterol Pregnenolona

1

1. 20,22 Desmolasa2. 17 α- Hidroxilasa3. 21 α -Hidroxilasa4. 11 β-Hidroxilasa5. 18-Hidroxilasa 6. Deshidrogenasa7. 17,20 Liasa8. Reductasa9. 5 α Reductasa10. Aromatasa

17‐Hidroxipregnenolona

2

Progesterona

3 4 5

MINERALOCORTICOIDE

Aldosterona

6

17‐Hidroxirogesterona

2

11,3,18,21‐Trihidroxiprogesterona

GLUCOCORTICOIDE

Cortisol

4

11‐Desoxicortisol

3

7

ESTRÓGENOSANDRÓGENOS

TestosteronaDihidrotestosterona

Androstenodiona

8

10

10 Estrona

Estradiol

9

Figura 7.- Vías metabólicas simplificadas de la síntesis de las hormonas de la corteza suprarrenal29.

5.- Godanotropina coriónica humana (HCG)

5.1.- Fisiología

Se trata de una glicoproteína de 36-40 KDa sintetizada por las células del sincitiotrofoblasto una vez producida la

implantación uterina del óvulo fecundado. La producción se inicia de manera muy temprana y puede ser detectada

en el suero a las 24 horas de la implantación. La HCG está constituida por dos subunidades, α y β, unidas no

covalentemente, compartiendo esta organización con la hormona folículo estimulante (FSH), hormona luteinizante

(LH) y hormona tirotropa (TSH). La subunidad α (codificado por un gen del cromosoma 6) es idéntica en todas

estas hormonas. Sin embargo, la subunidad β es específica de cada hormona y en el caso de la HCG está

codificado por un grupo de genes situados en el cromosoma 19.

La HCG estimula el cuerpo lúteo para iniciar la producción de progesterona durante las primeras 6-8 semanas del

embarazo, hasta que la placenta es capaz de producir cantidades suficientes de esteroides (Figura 8). Sus niveles

se duplican cada 2-3 días durante las primeras semanas de embarazo. No existe un receptor específico de HCG y

la hormona se une a los receptores de LH del cuerpo lúteo. Está unión provoca el aumento de AMP cíclico que

estimula la producción de progesterona, que se encargará de impedir la menstruación, facilitando así el

embarazo30-33.


326

Figura 8.- Niveles de HCG durante las primeras semanas del embarazo.

5.2- Utilidad de la HCG en el laboratorio clínico

La temprana elevación de la HCG hace que sea muy útil su determinación ante la sospecha de embarazo.

También puede encontrarse elevado en el suero de pacientes con tumores trofoblásticos, coriocarcinomas y en

tumores germinales. Así mismo, las determinaciones de HCG pueden ser útiles en el diagnóstico y seguimiento de

embarazos ectópicos y molas hidatiformes, donde los niveles de HCG no siguen la misma dinámica que en los

embarazos normales. Además, se usa en el cribado prenatal de anomalías cromosómicas en el primer y segundo

trimestre. Por otro lado, la HCG se emplea para estimular la ovulación en mujeres sometidas a tratamientos de

fertilidad. En el caso de los hombres, el uso de HCG estimula la producción de testosterona por las células de

Leydig pudiéndose aplicar en casos de hipogonadismo o en tratamientos de fertilidad. Algunos atletas emplean la

HCG tras sesiones de anabolizantes para recuperar la producción endógena de testosterona y el tamaño

testicular1,12,30-33.

5.3.- Determinación de la HCG en orina

La posibilidad de detectar en la orina la HCG hace que dicho test de embarazo sea una prueba fiable y muy

empleada como primer cribado, tanto a nivel doméstico como de laboratorio. La HCG se puede encontrar en

diversas formas en el suero (dímero, formas libre, fragmentos parcialmente degradados). En orina, la forma más

importante es la originada a partir de un fragmento del extremo C-terminal de la subunidad β-HCG. En las técnicas

actuales, se emplean anticuerpos monoclonales específicos dirigidos contra un epítopo único de la β-HCG,

evitándose de esta manera posibles reacciones cruzadas, entre otras con la LH (cuya subunidad β es muy similar

a la de la HCG).

Las pruebas de embarazo en orina son test cualitativos que emplean mayoritariamente ensayos

inumocromatográficos y llevan incorporado un sistema de control positivo (Figura 9). Los niveles de detección

oscilan entre las 20-50 UI/L y la duración de la prueba varía entre 1-5 minutos, según las casas comerciales. La

muestra de elección es la orina de primera hora de la mañana, ya que se encuentra más concentrada y presenta

niveles más elevados de HCG. Los test más sensibles son capaces de detectar la existencia de embarazo tras 6-

12 días de la implantación, si bien resultados negativos de esta prueba durante las primeras semanas no excluyen

la gestación, debido a la mayor variabilidad de los niveles de HCG1,12,30,31.

Se pueden dar casos de falsos positivos (<1%) debido a la presencia en la orina de sustancias interferentes como

proteínas, fármacos, hematíes o leucocitos. Las orinas hemorrágicas también pueden interferir con el test debido a


327

que la coloración de fondo que ofrecen puede dificultar la lectura del test. Además, podemos encontrarnos orinas

con un alto contenido en moco urinario, lo que dificulta la difusión de la orina en el test. En estos casos, puede

optarse por centrifugar la orina y repetir de nuevo la prueba.

Figura 9.- Test de embarazo Positivo y negativo.

Algunos test de embarazo son capaces de medir de manera cualitativa tanto formas procesadas o libres de la

HCG como la forma intacta que se encuentra en la orina. Se ha visto que en aquellos casos en que la relación

entre ambos componentes está reducida hay una alta probabilidad de embarazo anómalo (embarazo ectópico o

aborto espontáneo). Sin embargo, son necesarios más estudios para poder establecer esta prueba en los

laboratorios de rutina34.

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330

En los últimos años el estudio del metabolismo óseo está siendo objeto de gran interés como consecuencia de la

alta prevalencia de la osteoporosis y sus complicaciones, las fracturas. Además, la osteoporosis es la enfermedad

metabólica ósea más frecuente en la edad adulta.

Los avances tecnológicos recientes han permitido desarrollar nuevos marcadores bioquímicos de remodelado

óseo, que presentan una mayor sensibilidad y especificidad diagnóstica que los clásicos.

1.- Remodelado óseo

El hueso es un tejido dinámico en constante formación y reabsorción, que permite el mantenimiento del volumen

óseo, la reparación del daño tisular y la homeostasis del metabolismo fosfocálcico.

Las células encargadas del proceso de remodelación son:

Osteoblastos: Son las células que sintetizan la matriz proteica del hueso, y posteriormente regulan la

mineralización primaria. Es la principal célula formadora de hueso.

Osteoclastos: Son las células encargadas de realizar la resorción ósea, proceso en el que se disuelve la fase

mineral y se digiere la fase orgánica del hueso.

Osteocitos: son los osteoblastos que quedan atrapados en el hueso cortical durante el proceso de

remodelamiento.

El balance entre la reabsorción y la formación óseas está influido por una serie de factores interrelacionados entre

sí, como son factores genéticos, mecánicos, vasculares, nutricionales, hormonales y locales1.

2.- Patología metabólica ósea: osteoporosis

Por medio de la remodelación ósea, el organismo sustituye el hueso envejecido o lesionado por tejido nuevo y al

mismo tiempo contribuye al mantenimiento de la homeostasis mineral. Estos fenómenos son importantes en la

reparación de microfracturas y modificaciones óseas que pueden ocurrir por el estrés o fuerzas mecánicas. En

condiciones normales la formación ósea esta acoplada a la destrucción y la masa ósea no cambia.

Las alteraciones patológicas pueden deberse a excesiva resorción o a excesiva formación. La mayor parte de las

enfermedades óseas se producen cuando los procesos del remodelado no están acoplados.

La osteoporosis es una enfermedad metabólica del hueso caracterizada por baja masa ósea y deterioro de la

microarquitectura, cuya consecuencia es una mayor fragilidad ósea y un aumento del riesgo de fracturas,

principalmente en cadera, columna y muñeca.

Marcadores de Remodelado Óseo.

Tema 16

Ana María Velasco Romero, Herminio López-Escribano, Noelia Trapiella Pereiro, Miriam Alonso Diñeiro, Irene Sanz Lobo.

Tema 16. Marcadores de Remodelado Óseo

331

La osteoporosis se puede dividir en: a) Primaria: Osteoporosis post-menopáusica en las mujeres y osteoporosis

senil en los hombres. b) Secundaria: Asociada a enfermedades hereditarias o adquiridas o a una alteración

fisiológica (Tabla 1).

Alteraciones endocrinológicas

Diabetes, hiperparatiroidismo, hipertiroidismo, déficit de hormona de crecimiento, Cushing,

hipogonadismo.

Alteraciones digestivas

Síndrome de malabsorción, enfermedades hepaticas crónicas, cirugía bariátrica.

Alteraciones nutricionales

Anorexia nerviosa, malnutrición, nutrición parenteral, dietas hiperproteicas, déficit de calcio

y vitamina D.

Enfermedades reumatológicas

Artritis reumatoide, espondilitis anquilosante, lupus eritematoso sistémico, polimiálgia

reumática.

Alteraciones hematológicas

Mieloma múltiple, mastocitosis sistémica, linfomas, anemias hemolíticas.

Fármacos

Corticoides, análogos hormonales, litio, anticoagulantes, quimioterápicos (…)

Tabla 1.- Causas frecuentes de osteoporosis secundaria.

La prevalencia de la osteoporosis densitométrica es alta y aumenta con la edad. En nuestro país la prevalencia

global de osteoporosis en columna lumbar en mujeres es del 11.13%, siendo la prevalencia en mujeres mayores

de 50 años del 22.8%. La prevalencia global de osteoporosis en cuello de fémur es del 4.29% siendo del 9.1% en

mujeres mayores de 50 años. Un 12.73% de la población femenina española tiene osteoporosis, ya sea en

columna lumbar ya en el cuello de fémur, y un 2.68% tiene osteoporosis en ambas localizaciones. La prevalencia

de osteoporosis entre los hombres es de 11.2 %.

El diagnóstico de osteoporosis debe hacerse precozmente, antes de que se produzca la fractura ósea por

fragilidad. Entre los factores que determinan una disminución de la resistencia ósea está la cantidad de hueso,

traducida en masa o densidad mineral ósea (DMO).

La disminución de la DMO no presenta síntomas específicos que ocasionen una alarma al paciente como para

llevarlo a realizar una consulta médica. Solamente una historia clínica completa con un interrogatorio dirigido a

buscar factores de riesgo que influyan sobre la masa ósea permite seleccionar a la población que merece ser

estudiada para descartar osteopenia y/o osteoporosis. Los factores de riesgo a considerar para la indicación de

densitometría son:


332

- Historia personal de fracturas

- Antecedentes de fractura en familiares de 1er grado

- Enfermedades asociadas (Tabla 1)

- Menopausia precoz (< 40 años) o quirúrgica (< 45 años)

- Carencia de estrógenos en la premenopausia

- Delgadez (IMC < 20) o trastornos en la conducta alimentaria

- Ingesta de corticoides u otras drogas

- Tabaquismo (> 10 cigarrillos diarios)

- Trasplante de órganos

- Amenorrea primaria o secundaria

- Inmovilización prolongada

- Bajo consumo de calcio

Los métodos diagnósticos para valorar la masa ósea de que disponemos son las radiografías y la densitometría:

Radiografías: Las radiografías de columna dorsal y lumbar, en frente y en perfil, son indispensables para

diagnosticar aplastamientos vertebrales y otras patologías. Además sirven para ubicar posibles factores de error

en los informes densitométricos (espondilosis, ateromatosis aórtica).

Densitometría: La densitometría central (también llamada axial) brinda información sobre el estado de la densidad

ósea del sujeto en estudio. Las áreas óseas a investigar son la columna lumbar (en posición ánteroposterior) y el

fémur proximal. Hay que descartar la medición de la columna lumbar en los casos de escoliosis y osteoartrosis

severas, piezas metálicas, múltiples aplastamientos vertebrales o cualquier otro artefacto que invalide la medición.

En estos casos se recomienda la evaluación de ambas caderas.

Laboratorio: el completo interrogatorio y examen físico realizado al paciente orientará al profesional a solicitar

estudios de laboratorio general y otros específicos para efectuar el diagnóstico diferencial entre diversas

enfermedades sistémicas que pueden afectar al hueso.

- Laboratorio de metabolismo mineral: comprende las siguientes determinaciones mediante las cuales se

descartarán enfermedades específicas del hueso (p. ej.: hiperparatiroidismo, osteomalacia, etc.): calcemia,

fosfatemia, creatininemia, reabsorción tubular de fósforo, magnesemia, calciuria, magnesuria. La determinación de

PTH y de 25-hidroxivitamina D se solicita en base a los datos bioquímicos iniciales y a la situación específica del

paciente.

- Laboratorio de remodelamiento óseo: indica la dinámica del recambio óseo. Como marcador de formación ósea

se puede solicitar la fosfatasa alcalina o su isoenzima ósea, la osteocalcina y el propéptido amino-terminal del

colágeno tipo 1 (P1NP). Como marcadores de resorción ósea, la desoxipiridinolina urinaria o los telopéptidos del

colágeno tipo 1: el C-terminal (CTX) o el N-terminal (NTX), séricos o urinarios, son los marcadores más utilizados2.


333

3.- Marcadores Bioquimicos del Remodelado Óseo

El remodelado óseo es el resultado de dos actividades: la producción de hueso nuevo, que es mediado por

osteoblastos y la pérdida de hueso viejo que es realizada por los osteoclastos. La cantidad de masa ósea depende

del balance entre estas dos actividades, es decir del ritmo del recambio óseo. Puede valorarse de forma indirecta

mediante la determinación de una serie de constituyentes de la sangre y la orina, denominados marcadores

bioquímicos del remodelado óseo.

Se trata de determinaciones analíticas que miden enzimas u otras proteínas sintetizadas por los osteoblastos o

los osteoclastos, o bien sustancias producidas durante la formación o la degradación del colágeno tipo I (principal

proteína que forma parte de la matriz ósea), y que se liberan a la circulación durante el remodelado óseo. Estas

proteínas son liberadas al torrente sanguíneo durante los procesos de formación y/o resorción ósea, pudiendo ser

determinadas posteriormente en sangre y/o orina, lo que permite un análisis dinámico y global del esqueleto, que

complementa el análisis estático de la medición de la masa ósea e identifica cambios del recambio óseo en

intervalos cortos de tiempo. Aunque inicialmente la mayoría de ellos se determinaban en orina, hoy en día es

posible determinarlos en suero3. Tienen la ventaja, además, de ser pruebas no invasivas y de bajo coste.

Un marcador ideal sería aquel que reuniera las siguientes características:

- Ser específico del tejido óseo.

- Que no se modifique tras su paso por la circulación.

- Permita diferenciar cada una de las fases del remodelado.

- Su metabolismo no sea alterado por la enfermedad metabólica ósea ni por otra enfermedad sistémica

concurrente.

- Discrimine a los sujetos sanos de los que tienen alteraciones del metabolismo óseo.

Los primeros marcadores que se utilizaron para la valoración del metabolismo óseo fueron la determinación de la

actividad de la fosfatasa alcalina en suero y el índice calcio/creatinina y la hidroxiprolina en orina. Estos

marcadores presentaban una baja eficiencia diagnóstica motivada principalmente por los métodos de

determinación, las características de las técnicas (falta de sensibilidad analítica) y la especificidad biológica del

marcador (efecto de la dieta sobre el mismo, metabolismo hepático o renal). Las principales características de

estos marcadores clásicos son las siguientes:

Calcio urinario:

Históricamente fue la primera prueba utilizada para evaluar la resorción ósea. Se encuentra influida por diversos

factores, como la ingesta cálcica, la absorción intestinal y el umbral renal de calcio. A pesar de ser de los

marcadores más baratos, su sensibilidad es baja y sólo es útil en la clínica en casos de resorción ósea marcada7.

Hidroxiprolina urinaria:

La determinación de hidroxiprolina fue durante muchos años el marcador convencional de resorción ósea. Su

excreción urinaria refleja la degradación del colágeno óseo, pero también está influida por otros tejidos (cartílago,

piel) y por la absorción de productos ricos en colágeno, como carne o gelatinas. La hidroxiprolina urinaria

representa alrededor del 13% del contenido de aminoácidos de la molécula de colágeno.


334

A pesar de sus limitaciones se considera que la excreción de hidroxiprolina es un marcador de resorción ósea

debido a que la mitad del colágeno corporal es óseo y a que el compartimento esquelético tiene un recambio más

rápido que el de otras localizaciones. Al ser liberada durante la degradación del colágeno, la hidroxiprolina no

vuelve a ser aprovechada en nueva síntesis, siendo mayoritariamente catabolizada. Así, la excreción urinaria

representa solo el 10% del total de colágeno degradado. Su excreción urinaria además está fuertemente

influenciada por el aporte dietético de hidroxiprolina exógena; así la recolección urinaria requiere un régimen

previo con ausencia del aminoácido.

Como consecuencia de su origen tisular y su patrón de metabolización, la hidroxiprolina tiene baja correlación con

la resorción ósea. En la actualidad no tiene aplicación clínica8.

Los avances tecnológicos de los últimos años han permitido desarrollar nuevos marcadores bioquímicos de

remodelado óseo, que presentan una mayor sensibilidad y especificidad diagnóstica que los marcadores clásicos.

Así mismo la automatización en la determinación de la mayoría de estos marcadores, ha aportado una mayor

accesibilidad y una menor variabilidad en sus determinaciones.

Destacan los marcadores relacionados con la síntesis de la molécula de colágeno como el propéptido

aminoterminal del procolageno tipo I ( P1NP), y los relacionados con la degradación de colágeno , como las

formas libres de las piridinolinas (Pir) y deoxipiridinolinas (DPir) y los telopeptidos carboxi y aminoterminal de

procolágeno tipo I (CTX y NTX) y aquellos relacionados con las fosfatasas específicas contenidas en las células

óseas, tanto en el osteoblasto, la fosfatasa alcalina ósea, como en el osteoclasto, la fosfatasa ácida resistente a

tartrato. Otros marcadores como la sialoproteína ósea o la galactosil hidroxilisina todavía no están completamente

desarrollados para su uso en la práctica clínica habitual4.

4.- Marcadores bioquímicos de remodelado óseo más utilizados en la práctica clínica

4.1.- Marcadores de formación

Aunque los marcadores de formación se determinen en suero, es importante nombralos ya que más adelante se

comentarán como parte de la monitorización del tratamiento antirresortivo en la osteoporosis.

Fosfatasa alcalina ósea (FAO)

Gracias al desarrollo de métodos inmunológicos, se ha permitido la medición de la isoenzima ósea con una baja

reactividad cruzada con la isoenzima hepática. Es el marcador de formación de elección para el estudio del

remodelado óseo en pacientes con insuficiencia renal, al no eliminarse por riñón debido a su elevado peso

molecular, aunque nunca se debe utilizar en pacientes con enfermedad hepática ya que muestra una reactividad

cruzada con la isoenzima hepática de aproximadamente un 15%6. Su determinación se realiza en suero y es uno

de los marcadores de formación de elección para la monitorización del tratamiento antirresortivo a corto plazo.

Propéptido aminoterminal del procolágeno I (PINP)

Fragmento correspondiente al extremo N-terminal del procolágeno liberado durante la formación del colágeno tipo

I. Debido a sus características químicas, no se elimina por orina, por lo que al igual que la FAO, es un marcador

de formación de elección en pacientes con insuficiencia renal para evaluar un tratamiento antirresortivo.


335

Osteocalcina

Esta proteína es sintetizada por los osteoblastos. Su vida media es de 5 minutos aproximadamente. La molécula

inatacta es muy inestable en suero y se degrada rápidamente. Las muestras deben congelarse inmediatamente

tras la extracción y almacenarse congeladas por su escasa estabilidad. Se puede determinar en suero o plasma,

pero no todos los métodos detectan los mismos fragmentos, recomendándose la utilización de métodos que

detecten la molécula completa y los framnetos N-terminales. Además no existe estandarización por lo que los

valores pueden variar entre los diferentes métodos comerciales6. Debido a las características preanalíticas y a la

falta de estandarización, como marcadores de formación suelen utilizarse la FAO y PINP.

4.2.- Marcadores de resorción

Estos marcadores son representativos de la resorción ósea y se secretan durante la actividad osteoclástica9, 10.

Piridinolina (Pir) y Deoxipiridinolina (Dpir)

La formación de puentes de Piridolina (Pir) y Deoxipiridolina (Dpir) es esencial en la estabilización de las formas

maduras de colágeno y elastina. Ambos tipos de puentes están presentes en las fibras de colágeno del hueso. Dpir

es más específica de hueso debido a la existencia de puentes de Pir en el cartílago articular y en distintos tejidos

blandos, de ahí que la determinación de Pir esté en desuso.

Sus valores son más elevados en la adolescencia y su eliminación urinaria está elevada en la osteomalacia y en la

enfermedad de Paget11. Una de sus mayores utilidades reside en la valoración de la pérdida de la masa ósea

justo después de la menopausia y en pacientes tratados con corticoides12.

La medida de las concentraciones urinarias de Dpir se puede realizar en orina de 24 h ó en la segunda orina de la

mañana recogida antes de las 10 h. Se pueden determinar por inmunoensayos automatizados o HPLC pero la

determinación no está del todo estandarizada y los resultados pueden diferir entre los distintos laboratorios.

Telopéptido aminoterminal del colágeno tipo I (NTX)

Los NTXs son específicos de la degradación de tejido óseo porque otros tejidos compuestos por colágeno tipo I

(por ejemplo la piel) no son metabolizados por los osteoclastos y por tanto, se forman distintos fragmentos durante

su degradación13.

En la mayoría de los estudios este marcador ha mostrado una de las mejores eficiencias diagnósticas, valor

predictivo y sensibilidad.

Se puede determinar en suero y orina, siendo el seguimiento del tratamiento más efectivo cuando el marcador se

analiza en orina. Se acumula en sangre en pacientes con insuficiencia renal, por tanto, nunca hay que utilizarlo en

estos pacientes.

Es un marcador muy útil para la monitorización del tratamiento antirresortivo en mujeres postmenopáusicas, y para

detectar al grupo de no respondedoras a corto plazo.

Telopéptido carboxiterminal de la cadena alfa-1 del colágeno tipo 1 o crosslaps (CTX)

Proviene de la región telopeptídica carboxiterminal del colágeno tipo 1. Presenta una de las mejores eficiencias

diagnósticas en la menopausia, hiperparatiroidismo, hipertiroidismo.


336

Puede determinarse en orina y en suero (inmunoensayos que detectan la forma beta-CTX) presentando el

especímen de suero una menor variabilidad biológica que el de orina. Es muy útil para la monitorización de

tratamientos y para la predicción del riesgo de fracturas.

5.- Consideraciones analíticas

5.1.- Variabilidad analítica y biológica de los marcadores

Hasta hace unos años, la mayoría de los marcadores de resorción ósea sólo se determinaban en orina

presentando una gran variabilidad analítica y biológica, lo cuál cuestionaba su utilidad.

La variabilidad analítica está en función de la reproducibilidad y exactitud de las técnicas de determinación y las

posibles interferencias en las mediciones. Con estos nuevos marcadores se ha logrado mejorar la especificidad

diagnóstica en la valoración de las enfermedades metabólicas óseas, debido a una mejora en los métodos de

purificación de los antígenos (los fragmentos de colágeno) y en la producción de anticuerpos monoclonales frente

a ellos. Asimismo, se ha demostrado que algunos de estos antígenos se encuentran en la orina con la misma

estructura con la que se hallan en el tejido óseo, sin haber sufrido una transformación posterior en el organismo5.

La variabilidad biológica es secundaria a muchas causas como la acción de las hormonas, factores locales,

alimentación, estilo de vida, y que de forma resumida podríamos decir que representan las variaciones del

metabolismo y excreción del marcador en el organismo. Estas causas se clasifican en dos categorías:

Factores no controlables: edad, sexo, estado menopáusico, enfermedad o una fractura reciente, deben tenerse en

cuenta para los intervalos de referencia correspondientes

Factores controlables: los ritmos biológicos como el circadiano, ciclo menstrual en la mujer o el ejercicio.

No se ha podido confirmar si las variaciones estaciónales tienen alguna influencia sobre los niveles de los

marcadores óseos, aunque se han descrito variaciones de los marcadores de hasta un 12%.

Podemos minimizar el efecto de los factores controlables a través de la protocolización de los procesos que se

afectan, es decir, para minimizar el efecto del ritmo circadiano del marcador estandarizaremos el momento de

obtención de la muestra, o para minimizar el efecto del ejercicio en los valores de un marcador definiremos un

protocolo en el que se describirán las condiciones de preparación del sujeto antes de la toma de muestras. Los

factores no controlables hay que tenerlos en cuenta cuando realicemos la interpretación de resultados.

Hoy en día es posible la determinación de la mayoría de los marcadores en suero y además de forma

automatizada con lo que su variabilidad analítica se ha reducido notablemente6. La variabilidad intraindividual en

los marcadores séricos es menor que en orina por lo que se recomienda suero cuando sea posible.

5.2.- Obtención de las muestras biológicas

Con respecto a la obtención de la muestra , debido a la variación circadiana, se ha de tener perfectamente

establecido el horario de obtención de las mismas. La mayoría de los laboratorios utilizan muestras de suero

extraídas entre las 8 y 10 de la mañana, tras un ayuno de 12 horas. Los marcadores urinarios pueden

determinarse en orina de 24 horas y referir los resultados como excreción en 24 horas o en relación con la

concentración de creatinina o bien podemos utilizar orinas de tiempos fijados (primera o segunda orina de la

mañana), expresando los resultados respecto a la creatinina para minimizar el efecto del volumen6.


337


Los valores de referencia que se utilicen deben de ser adecuados para saber si los resultados son normales o

patológicos, para lo que se recomienda establecerlos en sujetos en las mismas condiciones que los pacientes

(preparación, hora de obtención y método analítico). Para valorar la osteoporosis, los resultados se deben

comparar frente a los de mujeres sanas premenopaúsicas y hombres sin enfermedad. Por lo tanto los valores de

referencia varían entre los métodos disponibles y entre laboratorios. Se recomienda indicar en el informe el

método utilizado.

Debido a que la principal utilidad clínica de los marcadores es la monitorización de los tratamientos en

osteoporosis, hay que conocer el cambio clínicamente significativo o diferencia crítica entre dos resultados

consecutivos (pre y post-tratamiento). Esta diferencia crítica se calcula a partir de la variación biológica y de la

variación analítica en el laboratorio6. En términos generales, el mínimo cambio significativo de los marcadores en

suero es de un 20-30% y en orina de un 40-70% (estos últimos tienen una variación biológica y analítica mayor).

6.- Conclusiones

En el año 2008 se han actualizado las Guías de Práctica Clínica sobre Osteoporosis de la Sociedad Española de

Investigación y del Metabolismo Mineral (SEIOMM), con el fin de incorporar la evidencia disponible referida a los

métodos de diagnóstico y particularmente de los principios activos utilizados en las intervenciones farmacológicas.

El objetivo de estas Guías actualizadas, al homogeneizar los criterios de actuación, es ofrecer un marco de

recomendaciones para el desarrollo de protocolos y, junto a la experiencia clínica, facilitar la práctica asistencial en

el ámbito de la osteoporosis.

En relación a los marcadores de remodelado óseo, establecen que estos marcadores proporcionan información

adicional y complementaria al estudio de la DMO sobre la dinámica del recambio óseo. Así, entre los marcadores

de formación ósea destacan la osteocalcina, la fosfatasa alcalina ósea (FAO) y el propéptido aminoterminal del

procolágeno tipo I (PINP) y entre los de resorción, la piridinolina (Pir), la deoxipiridinolina (Dpir) y los telopéptidos

carboxi y aminoterminal del colágeno tipo I (CTX y NTX). Estos marcadores superan claramente en sensibilidad y

especificidad a los marcadores clásicos como la fosfatasa alcalina total e hidroxiprolina14.

En la revisión de la SEIOMM, concluyen que los marcadores óseos no son útiles para el diagnóstico y teniendo en

cuenta la evidencia disponible actualmente no se recomienda su determinación sistemática en la evaluación del

paciente con osteoporosis. Sin embargo, su medición puede ser útil para identificar, junto a otros factores de

riesgo, los pacientes con un mayor riesgo de fractura (nivel de evidencia 2b), y especialmente para valorar de

forma precoz (3-6 meses) la respuesta al tratamiento, tanto antirresortivo como osteoformador (evidencia 2b), ya

que para evaluar la respuesta al tratamiento mediante DMO, es necesario un control a más largo plazo para

observar aumento de masa ósea (al menos 1 año desde el inicio del tratamiento). Esta valoración a corto plazo,

permite identificar a pacientes no respondedores o con respuesta inadecuada al tratamiento14.

Un tema controvertido es el cambio óptimo que debe experimentar un marcador tras instaurar un tratamiento

antirresortivo; éste debería ser superior al valor de la diferencia crítica del marcador utilizado.

En líneas generales, el tratamiento antirresortivo eficaz va acompañado de una disminución de los marcadores de

resorción en pocas semanas llegando a una meseta a los 3-6 meses. Los marcadores de formación responden

más lentamente alcanzando la meseta a los 6-12 meses. Las guías clínicas más recientes recomiendan la medida

de NTX en orina (con una disminución mayor de un 45-50%), Dpir en orina (con una disminución de al menos el


338

30%) o de CTX en suero (con una disminución de al menos el 30%). Con esta diferencia crítica, se obtiene

información sobre el cumplimiento terapéutico y su eficacia.

En el caso de que se utilicen marcadores de formación para evaluar el tratamiento antirresortivo, los más

utilizados son la osteocalcina, la FAO y el PINP, todos determinados en suero. La evaluación de la respuesta al

tratamiento debe realizarse a los 6-9 meses, y la disminución de estos marcadores de formación ante una buena

respuesta debe ser de al menos el 20-40% según marcador y método.

En los pacientes en tratamiento anabólico, los marcadóres óseos presentan un patrón diferente. Los marcadores

de formación ósea aumentan considerablemente a los 6-9 meses del inicio del tratamiento (más de un 40% con

respecto al valor basal), mientras que los marcadores de resorción presentan un incremento retardado, por lo que

para evaluar el tratamiento anabólico suele utilizarse un marcador de formación (por ejemplo el PINP en suero)

Otro tema controvertido es el de cuantos marcadores y qué marcadores se deben determinar para evaluar la

respuesta al tratamiento. Pueden utilizarse indistintamente marcadores de formación o resorción ósea para la

monitorización, teniendo en cuenta en qué momento hay que valorarlos (3-6 meses para marcadores de resorción

y 6-9 meses si se utiliza uno de formación). Además, debe recordarse que los ensayos realizados en orina tienen

una mayor variabilidad biológica que los realizados en suero. Así, la selección de un marcador para la

monitorización de un tratamiento antirresortivo dependerá de varios factores, que incluyen: la conveniencia del tipo

de muestra (sangre/orina), variabilidad del marcador, y el tiempo en el que se desea valorar el remodelado ósea

tras instaurar el tratamiento. La asociación de un marcador de formación y uno de reabsorción para la

monitorización del tratamiento no parece ofrecer ventajas aparentes sobre la utilización de un solo marcador6.

Actualmente los marcadores más autilizados para la monitorización del tratamiento con antirresortivos son: NTX

(orina), Dpir (orina) ó CTX (suero) entre los marcadores de resorción y FAO (suero), osteocalcina (suero) y el PINP

(suero) entre los marcadores de formación.

Por tanto, como resumen, podríamos concluir que para monitorizar un tratamiento antirresortivo, lo primero es

decidir que marcador vamos a utilizar: un marcador de resorción (NTX, CTX, Dpir) o un marcador de formación

(FAO, osteocalcina, PINP), siempre teniendo en cuenta la disponibilidad en nuestro laboratorio, la variabilidad del

marcador y el tiempo de la primera valoración. Una vez se decide cual es marcador mas óptimo, es importante

tener un valor basal (antes del inicio del tratamiento) para luego valorar la diferencia crítica al medirlo a los 3-6 ó 6-

9 meses según el marcador utilizado. Si la disminución del marcador ha sido clínicamnete significativa, los

marcadores nos indican el cumplimiento terapéutico y su eficacia mucho antes que la DMO (Figura 1). En el caso

de que no se consiga el objetivo marcado, identificaríamos a pacientes no respondedores o con respuesta

inadecuada a corto plazo, y se podría evaluar un cambio en el tratamiento mucho antes de la valoración por DMO.


339

Figura 1.- Algoritmo de monitorización de tratamiento con antirresortivos.

7.- Bibliografía

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340

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341

1.- Detección de bacteriuria Bacteriuria es un término que señala la presencia de bacterias en la orina, aunque no necesariamente indica la

existencia de un proceso patológico infeccioso1. Puede ser producto de la contaminación de la orina al ser emitida,

de una recogida incorrecta (recipientes no estériles), o la consecuencia de una multiplicación posterior de un bajo

número de bacterias existentes en la orina debido a la demora del análisis.

Se denomina bacteriuria significativa a la presencia en orina de un número de bacterias que indica infección

urinaria y no contaminación. Este número de bacterias difiere según el sexo y edad del paciente, la técnica de

recogida (micción limpia, sondaje, punción suprapúbica, etc.) y el microorganismo aislado2.

Se conoce como bacteriuria asintomática a una bacteriuria significativa no asociada a síntomas clínicos, que

únicamente se trata en situaciones especiales, como en gestantes o en pacientes pediátricos3.

1.1.- Cultivo El cultivo de orina es una prueba imprescindible para establecer el diagnóstico de certeza de infección del tracto

urinario (ITU), identificar el agente causal, efectuar el estudio de susceptibilidad antibiótica, así como, para

confirmar la curación bacteriológica4. El espécimen urinario debe cultivarse en aquellos pacientes con síntomas de

ITU y en pacientes asintomáticos con alto riesgo de infección.

El diagnóstico de ITU implica la demostración de bacteriuria en la primera orina matinal o, en su defecto, en una

muestra de orina que haya permanecido en la vejiga durante 2-4 horas para permitir el crecimiento bacteriano1,4.

Las técnicas de recogida de la muestra de orina, salvo la punción suprapúbica, no permiten excluir totalmente la

contaminación con bacterias de la flora periuretral y vaginal, y es necesario informar adecuadamente al paciente

del procedimiento para obtener una muestra de calidad que asegure resultados microbiológicos valorables2,4.

La orina debe procesarse en las 2 horas siguientes a su obtención y, si se refrigera a 4ºC, puede cultivarse en las

primeras 24 horas. Si las muestras no pueden ser conservadas en nevera y el transporte al laboratorio se retrasa

más de 2 horas se deben utilizar tubos de transporte con conservante3-5, como por ejemplo ácido bórico con

glicerol o ácido bórico sódico liofilizado, aunque su uso puede inhibir algunos uropatógenos, por lo cual su empleo

es discutible2,5,6.

Tradicionalmente, para el cultivo de la muestra de orina, se emplean dos medios, un medio de enriquecimiento,

como el agar sangre, para el aislamiento de cocos gram positivos y levaduras (Figura 1); y un medio selectivo y

diferencial, que puede ser el agar eosina azul de metileno (EMB) o el agar McConkey, para la selección y

recuperación de las enterobacterias y de bacilos gram negativos entéricos relacionados2. Estas dos placas pueden

sustituirse por una única con medio de CLED (Cistina Lactosa Electrolito Deficiente), medio diferencial no selectivo

en el que crecen la mayoría de los uropatógenos e inhibe el fenómeno de "swarming" de Proteus spp2,4,5 (Figura 2).

Determinaciones Microbiológicas en Orina.

Tema 17

Lorena Vega Prado, Alicia Beteta López, Soledad Martínez Huedo, María Teresa Gil Ruiz.

Tema 17. Determinaciones Microbiológicas en Orina

342

En los últimos años diversos medios de cultivo cromogénicos han mostrado su utilidad en el diagnóstico

microbiológico de la ITU2. Incorporan sustratos cromogénicos, que al ser hidrolizados por enzimas microbianas

específicas producen compuestos coloreados que quedan absorbidos en el interior de las células bacterianas

originando un cambio de color en la colonia. Al combinar varios de estos sustratos es posible detectar de forma

simultánea diversas actividades enzimáticas y llegar directamente a una identificación presuntiva de las colonias

bacterianas sin necesidad de subcultivar y realizar pruebas bioquímicas adicionales, con el consiguiente beneficio

clínico y económico7-9 (Figura 3).

Figura 1.- Colonias de Enterococcus faecalis en agar sangre (A y B).

Figura 2.- Medio CLED: Colonias de Proteus mirabilis (A y B) y colonias de Escherichia coli (C y D).

A B

A

C

B

D


343

Figura 3.- Medio cromogénico ChromIDTM CPS®: colonias de Escherichia coli y Klebsiella pneumoniae (A y B); colonias de K. pneumoniae y Enterococcus faecalis (C y D); y colonias de E. coli y E. faecalis (E y F).

El cultivo de orina proporciona, además de una valoración cualitativa al detectar el germen responsable de ITU,

una valoración cuantitativa al establecer el número de bacterias presentes por mililitro, que se expresa como

unidades formadoras de colonia por mililitro (UFC/ml)2. La técnica de cultivo cuantitativo más utilizada es la

siembra con asa calibrada. El procedimiento consiste en introducir verticalmente un asa calibrada estéril de 0.01

ml (10 µl) o de 0.001 ml (1 μl) justamente por debajo de la superficie de la muestra de orina bien homogenizada y

sin centrifugar, se inocula por estría sobre toda la superficie del medio de cultivo, y se incuba de 18-20 horas a

35,5ºC. Tras el período de incubación, se determina el número de UFC/ml multiplicando el número de colonias

observadas en la superficie del medio por el factor de dilución, que será de 102 para un inoculo de 0.01 ml y de 103

para un inoculo de 0,001 ml10.

La interpretación del cultivo de orina debe realizarse según la clínica, edad y sexo del paciente, la técnica de

recogida empleada (micción media, sondaje vesical, aspiración suprapúbica, etc) y el microorganismo aislado, y

A

FE

B

C D


344

no puede, aplicarse un criterio numérico rígido por igual a todas las muestras2,11. De esta forma, la cifra de

microorganismos presentes en la orina que indica la existencia de una ITU, ha evolucionado desde los criterios de

Kass, que la situó en 105 UFC/ml, a criterios más modernos. Así, recuentos ≥ 102 UFC/ml deben considerarse

significativos en mujeres con síntomas de cistitis o pielonefritis y en muestras de orina obtenidas a través de

catéter vesical2,3,11. En varones sintomáticos se consideran significativos recuentos ≥ 103 UFC/ml. Para muestras

de orina obtenidas por punción suprapúbica cualquier recuento es indicativo de infección1-4. Por último, se

mantienen los recuentos de 105 UFC/ml como cifra mínima para considerar significativa una bacteriuria

asintomática en la mujer cuando se confirma con un segundo urocultivo3.

1.2.- Otras pruebas de detección de bacteriuria La detección de bacteriuria es una de las solicitudes más frecuentes en los laboratorios de microbiología, y esto ha

llevado a desarrollar diversos métodos rápidos de cribado, automatizados y no automatizados, para determinar si

una muestra de orina contiene bacterias en cantidades significativas, que permitan reducir el tiempo de respuesta

y de trabajo. Algunas de las pruebas disponibles son:

1.2.1.- Examen microscópico tras tinción de Gram

Mediante este método se puede detectar tanto la presencia de bacterias como de leucocitos en muestras de orina.

Consiste en teñir 10 µl de una mezcla de orina reciente y no centrifugada y observar con objetivo de inmersión a

1000x (Figura 4). La presencia de uno o más microorganismos por campo de inmersión se correlaciona con un

contaje de colonias mayor o igual a 105 UFC/ml10. La sensibilidad es alta (94-97%), pero disminuye con recuentos

bacterianos inferiores4,6.

Figura 4. Tinción de Gram de muestra de orina: se observan bacilos gram negativos y célula epitelial.


345

1.2.2.- Métodos enzimáticos Entre las pruebas enzimáticas utilizadas más frecuentemente para descartar una infección urinaria, se incluye el

test de detección de nitritos y la prueba de la esteresa leucocitaria, que se pueden interpretar individualmente o en

conjunto4,5,12:

A. Test de detección de nitritos

Conocido como test de Greiss, es una prueba enzimática basada en la capacidad de algunos microorganismos

para reducir los nitratos presentes en la orina a nitritos, de forma que un resultado positivo sugiere la presencia de

bacteriuria13. Es un método rápido, barato, muy específico (96-99%) aunque poco sensible (44-64%)12. Un

resultado negativo no descarta ITU, debido a que la mayor parte de las bacterias Gram positivas, algunas

especies de Pseudomonas y las levaduras, entre otros, no positivizan la prueba, y además, porque no todas las

orinas contienen una cantidad suficiente de nitratos reducibles2,13. Se pueden dar resultados falsos positivos

debido a la presencia de flora contaminante. Ante una prueba de nitritos positiva y, siempre que la muestra haya

sido recogida y conservada de forma adecuada, es aconsejable realizar un cultivo de la orina.

B. Esterasa leucocitaria El test se basa en la detección de la actividad enzimática esterasa presente en los leucocitos6. Los resultados

positivos se correlacionan con números “significativos” de neutrófilos, ya estén intactos o lisados, y con un punto

de corte en el recuento en cámara de 10 neutrófilos/μl de orina fresca. La leucocituria es, por lo general, un signo

claro de inflamación a nivel renal y/o de las vías urinarias y sugiere la existencia de una ITU13. La sensibilidad del

test mejora la prueba de los nitritos (61-84%) aunque a expensas de una pérdida de especificidad (74-90%)12. Se

puede encontrar leucocituria no bacteriana en infecciones urinarias en fase curativa, nefropatías originadas por

analgésicos, glomerulopatías o infecciones provocadas por gérmenes que no crecen en los medios de cultivo

habituales (Trichomonas, gonococos, micoplasmas, micobacterias, virus o micosis)5.

1.2.3.- Métodos automáticos

Entre estos equipos se encuentran: El UtiScreen (Coral Biomedical), que por bioluminiscencia mide la presencia

de ATP liberado por la célula bacteriana5,6,14; el Uroquick (Becton Dickinson), un sistema nefelométrico que detecta

el aumento de turbidez producido por el crecimiento de las bacterias presentes en la orina14; el iQ200 (Iris

Diagnóstica), que emplea un sistema de captura de imágenes digitales y posterior reconocimiento y recuento

automático mediante un software basado en redes neuronales; y el Sysmex UF1000, que utiliza la citometría de

flujo para clasificar y realizar el recuento de partículas presentes en la orina previa tinción4.

La sensibilidad y especificidad de cada sistema, aunque variables, resultan generalmente aceptables, y permiten

descartar un gran número de muestras negativas2.

OTRAS DETERMINACIONES MICROBIOLÓGICAS EN ORINA SON:

2.- Detección de antígeno de neumococo en orina El Streptococcus pneumoniae está considerado como el microorganismo responsable de la mayoría de las

neumonías adquiridas en la comunidad tanto en niños como en adultos15. El diagnóstico de la neumonía

neumocócica se basa generalmente en el examen de esputo o cultivos convencionales como hemocultivos,

secreciones bronquiales o líquido pleural, pero la rentabilidad de estas técnicas es variable, el tiempo hasta que se

obtienen los resultados es de, al menos, 48 horas desde que se inicia la siembra, y en muchos episodios no se


346

llega a un diagnóstico microbiológico. En un esfuerzo para mejorar el rendimiento diagnóstico en los pacientes con

síntomas de neumonía, se han desarrollado técnicas alternativas, como la detección de antígeno, que permiten

una orientación terapéutica adecuada y precoz de las infecciones del tracto respiratorio inferior16.

En la actualidad, hay disponible un método rápido de detección de antígeno de neumococo en orina, basado en un

ensayo inmunocromatográfico de membrana (Binax NOW Streptococcus pneumoniae urinary antigen test®), que

detecta el polisacárido C capsular común a todos los serotipos de S. pneumoniae y a patógenos como S. mitis y S.

oralis15. Este antígeno, derivado de los ácidos teicoicos, es concentrado por los riñones en grandes cantidades, y

se positiviza en orina aproximadamente a los cuatro días desde el comienzo de los síntomas y puede mantenerse

positivo durante semanas-meses (Figura 5). La sensibilidad oscila entre el 70-80% y la especificidad es mayor del

90% para el diagnóstico de neumonía neumocócica en adultos17.

Su utilidad es limitada en niños, por ser con frecuencia portadores del germen, sobre todo en aquellos con

enfermedad broncopulmonar previa, y por el creciente número de vacunados15,17,18.

Figura 5.- Detección de antígeno de Streptococcus pneumoniae en orina.

3.- Detección de antígeno de Legionella en orina

La enfermedad del legionario es una causa común de neumonía comunitaria grave. Predomina en áreas urbanas

y se presenta habitualmente en forma de casos aislados, aunque se registran brotes epidémicos tanto en el

ámbito comunitario como nosocomial19.

El diagnóstico definitivo se realiza mediante la identificación del microorganismo en muestras respiratorias,

evidencia de seroconversión o detección de antígeno en orina. Durante un episodio neumónico causado por

Legionella pneumophila se libera un componente soluble del lipopolisacárido de la pared celular de Legionella que

puede ser detectado en la orina mediante un test inmunocromatográfico de detección rápida, permitiendo un

diagnóstico precoz y el inicio inmediato de la antibioterapia adecuada20,21. El antígeno aparece en orina entre 1 y 3


347

días a partir del comienzo de los síntomas, se mantiene durante aproximadamente 2 meses, e incluso hasta un

año en un 10% de los casos, y no se ve afectado por la administración previa de antibiótico. De manera que un

resultado positivo se considera confirmatorio de enfermedad reciente o pasada20.

La mayor parte de los tests están diseñados para detectar antígenos del serogrupo 1, que es la causa de la mayor

parte de los casos de neumonía. Estos métodos muestran una sensibilidad por encima del 70% y una

especificidad mayor del 90%21 (Figura 6). Para aumentar la sensibilidad del test se recomienda concentrar el

antígeno presente en la orina con un sistema de ultrafiltración selectiva o por ultrafiltración mediante

centrifugación20-22.

Figura 6.- Detección de antígeno de Legionella pneumophila en orina.

4.- Bibliografía

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349

1.- Introducción

La principal ventaja que presenta la orina como muestra es la facilidad para obtenerla por lo poco cruento del

proceso de recogida del espécimen. Sin embargo, la elevada incidencia de los problemas preanalíticos en este

tipo de muestras la hace poco recomendable, tendiéndose a sustituir por determinaciones en sangre, siempre que

sea posible.

Con el gran desarrollo experimentado en la última década en los procedimiento diagnósticos y la aparición de

técnicas analíticas más sensibles, específicas, reproducibles y con mayor eficacia diagnóstica en sangre,

numerosos parámetros realizados tradicionalmente en orina se han visto cuestionados y en muchos casos se han

eliminado de las Carteras de Servicios de multitud de Laboratorios Clínicos o al menos se ha limitado su uso a

situaciones excepcionales, previa consulta con el responsable de laboratorio.

Algunas de estas determinaciones que han visto relegado su uso a situaciones especiales se detallan a

continuación.

2.- Determinaciones Bioquímicas

2.1.- Acidez Titulable

La acidez titulable de la orina es una prueba que se realizaba para valorar la función secretora de

hidrogeniones por el túbulo contorneado distal. La acidez de la orina aumenta (pH menor) en acidosis

metabólica y desciende (pH mayor) en alcalosis metabólica y en Acidosis Tubular Renal (ATR) distal (tipo I).

En la ATR tipo I el paciente es incapaz de acidificar la orina a pH inferior a 5,5 aún en situación de acidosis

metabólica provocada por una sobrecarga oral de Cloruro Amónico.

La ATR se sospecha cuando existe acidosis metabólica hiperclorémica con anión GAP plasmático normal y

anión GAP urinario positivo (cloro<sodio+potasio). En estos casos, para realizar el diagnóstico diferencial, se

determinará la concentración de potasio en plasma:

Si la concentración plasmática de potasio es normal o baja y el pH de la orina es > 5,5 se tratará

seguramente de una ATR.

Si la concentración plasmática de potasio está aumentada y el pH de la orina es < 5,5 se tratará

seguramente de un Hipoaldosteronismo.

Se seguiría el algoritmo descrito en la Figura 1.

Determinaciones en Orina de Uso Limitado y Pruebas Obsoletas.

Tema 18

Laura Trapero Mendoza, Alfonso Santa María Sánchez, Gabriel López de la Osa.

Tema 18. Determinaciones en Orina de uso limitado y Pruebas Obsoletas

350

Figura 1. Algoritmo acidez titulable.

Por el riesgo que conlleva esta prueba ha quedado obsoleta y existen medios para el diagnóstico de una ATR

mucho más fiables y seguros.

2.2.- Recuento de Addis

Esta prueba consiste en el recuento en cámara de los elementos formes contenidos en una orina recogida un

tiempo programado.

Puesto que la determinación en orina de una micción es mucho más sencilla y correlaciona bien con la

cuantificación en orina de tiempo controlado, que además tiene mayor carga de error preanalítico por la

dificultad en su recogida y analítico por la saturación del observador así como la destrucción de las células

más inestables, este tipo de recuento queda obsoleto y se puede sustituir perfectamente por la información

obtenida de la visualización del sedimento de orina de una micción, preferentemente de la primera hora de la

mañana.

2.3.- Bicarbonato en Orina

La acidosis tubular proximal (tipo II) se debe a una alteración en la reabsorción del bicarbonato por el túbulo

contorneado proximal, con pérdida de éste por la orina que se alcaliniza a pH > 5,5 hasta que las reservas de

bicarbonato son menores, momento en el cual se acidifica a pH < 5,5. Normalmente se produce de forma

asociada al Síndrome de Fanconi en el que también se ve alterada la reabsorción de otras sustancias

produciéndose hipocaliemia, aminoaciduria, glucosuria, fosfaturia y uricosuria.


351

Para determinar esta patología en los niños se llevaba a cabo una prueba para estudiar la funcionalidad

reabsortiva del túbulo contorneado proximal que consistía en la administración de bicarbonato sódico por

perfusión intravenosa hasta conseguir un pH de la orina > 6,2 (momento en el cual aparecerán, en condiciones

normales, más de 0,02 mEq/dL de filtrado). En este momento, la excreción urinaria de bicarbonato debe ser de

18-26 mEq/L. Si la excreción es menor se debe a una alteración de la reabsorción.

2.4.- Eosinófilos en Orina

La eosinofiluria se define como la presencia de eosinófilos en orina en una cantidad superior al 1% de los

leucocitos totales. Se llevaba a cabo realizando una tinción del sedimento con tinción de Wright o bien con

tinción de Hansel que es 5 veces más sensible.

La eosinofiluria aparece en diversas patologías como cistitis, prostatitis y cáncer de vejiga entre otras, si bien

su presencia es muy sugestiva de una nefritis túbulo-intersticial aguda producida por compuestos nefrotóxicos,

generalmente fármacos (aparece aproximadamente en un 60% de los casos).

Clínicamente, la nefritis túbulo-intersticial aguda se presenta como un deterioro agudo de la función renal

acompañado de fiebre, dolor lumbar y eritema cutáneo. Puede presentarse oliguria y otras manifestaciones de

hipersensibilidad como hepatitis, linfadenopatía y hepatoesplenomegalia. Además de la eosinofiluria otros

hallazgos que orientan a este diagnóstico son: piuria aséptica, proteinuria no nefrótica y alta excreción de

sodio en orina, pero el gold-estándar para el diagnóstico de esta patología es la biopsia renal, que en la

mayoría de las ocasiones no se realiza porque tras la retirada del fármaco se produce la remisión de la

enfermedad.

Puesto que la eosinofiluria sólo constituye un dato más para el diagnóstico de esta patología y por su escasa

especificidad, no se recomienda que se realice de manera sistemática.

2.5.- Etanol en Orina

Para determinar el grado de alcoholemia se debe cuantificar el etanol en sangre ya que se ha documentado

que no existe correlación significativa entre la cantidad de etanol liberada por orina y la intoxicación debida a

este compuesto. Además, las condiciones preanalíticas para determinar etanol en orina son complicadas, ya

que sería necesario utilizar un recipiente con cierre hermético, para evitar la volatilización del compuesto, y sin

cámara de aire, ya que el oxígeno lo oxidaría dando lugar a falsos negativos.

2.6.- Glucosuria Fraccionada

Se utilizaba para realizar el seguimiento del estado catabólico del paciente diabético. Consistía en determinar

la glucosuria del desayuno a la comida, de comida a cena y de cena a desayuno en lugar de la glucosuria del

total de 24 horas. De este modo se establecería un control de la hiperglucemia postpandrial así como del

efecto Somogy producido por altas dosis de insulina o del llamado fenómeno del alba que se produce en

algunos diabéticos, modificando en función de los resultados el tratamiento dietético y/o farmacológico.

Ya que con la determinación de glucosuria no se detectan hiperglucemias moderadas (140-200 mg/dL) y

existe una gran variación interindividual, no es aconsejable su realización a no ser que la extracción sanguínea

sea imposible de realizar. Además actualmente, el propio enfermo diabético es el que mejor controla su estado

metabólico mediante la toma de glucemia capilar, con lo cual no parece que sea una prueba interesante.


352

2.7.- Hemosiderina en Orina

Cuando se produce una hemólisis intravascular intensa, la hemoglobina liberada del interior de los hematíes

es captada por la haptoglobina hasta que se supera su poder de captación, momento en el cual la

hemoglobina libre circulante se filtra libremente por el glomérulo renal y se reabsorbe en el túbulo contorneado

proximal donde se cataboliza y el hierro pasa a formar parte de las proteínas de depósito: Ferritina y

Hemosiderina. Si se supera la capacidad de reabsorción del túbulo contorneado proximal aparece

hemoglobinuria y tres-cuatro días después comienza a aparecer la hemosiderinuria que persiste durante varias

semanas después del cese de la hemoglobinuria. La presencia de Hemosiderina en orina se pone de

manifiesto tiñendo el sedimento con Azul de Prusia.

Puesto que existen signos mucho más prematuros de la presencia de hemólisis como son anemia, estudio del

frotis, aumento de Bilirrubina indirecta, descenso de Haptoglobina, aumento de LDH, esplenomegalia,

reticulocitosis, ferropenia, estudios enzimáticos...etc., consideramos que esta prueba no aporta información

adicional alguna y por tanto no es necesaria su realización.

2.8.- 17 Hidroxi-Esteroides

Con la aparición de la cuantificación de Cortisol en plasma y Cortisol libre en orina de 24 horas, la

determinación de 17-OH esteroides está actualmente en desuso. Sí se deben determinar junto con el 11-

Deoxicortisol en el test de estimulación con Metirapona que se utiliza, aunque cada vez menos, para

diferenciar entre un Cushing hipofisario y ectópico.

2.9.- β2 Microglobulina en Orina

La beta-2 microglobulina es una proteína de bajo peso molecular que se filtra libremente por los glomérulos

renales y luego se reabsorbe totalmente en los túbulos contorneados proximales, por lo que su detección en

orina es indicativa de una alteración renal a nivel de este túbulo. Presenta el inconveniente de que se degrada

fácilmente a pH ácido, que es precisamente el pH al cual se encuentra la orina ya formada y retenida en la

vejiga hasta el momento de su micción, con lo cual, su determinación puede dar lugar a falsos negativos en el

diagnóstico de una tubulopatía proximal. Su determinación se está sustituyendo por la cuantificación de alfa 1-

Microglobulina, proteína de bajo peso molecular que también se filtra libremente por los glomérulos y se

reabsorbe totalmente por los túbulos contorneados proximales, aportando la ventaja de ser más estable y no

alterarse a pH ácido.

2.10.- Mioglobinuria

La Mioglobina es una proteína muscular de reserva de oxígeno que se encuentra en el músculo esquelético y

cardiaco y se libera al torrente sanguíneo ante cualquier daño muscular: hipertermia maligna, distrofias

musculares, daño cardiaco, rabdomiólisis, sobredosis de estimulantes, necrosis muscular, convulsiones,

insolación, traumatismos... etc. La Mioglobina se filtra libremente por los glomérulos apareciendo una orina de

color rojo-café, pero si se sobrepasa la capacidad de filtración, por un exceso de liberación debido a un daño

muscular agudo, se producen metabolitos nefrotóxicos que pueden conducir a una insuficiencia renal.

La detección cualitativa en orina de la Mioglobina se realiza por su reacción positiva con ortotoluidina

(hematest) en ausencia de glóbulos rojos en el sedimento.


353

Puesto que su detección no es específica de ninguna alteración y existen otras determinaciones como la CPK,

LDH, GOT, Potasio, Aldolasa, Creatinina... en sangre consideramos que es innecesaria su determinación en

orina.

2.11.- Resorción Tubular de Fosfatos.

Este parámetro mide el porcentaje de fosfato filtrado que se reabsorbe. El valor normal es superior al 85 % y se

calcula por la siguiente ecuación:

Resorción tubular de fosfatos => RTP ( % ) = 100 [ 1- ( ( Po* Crs ) / ( Ps* Cro ) ) ]

Po=Fosforo orina; Ps=Fosforo sérico; Crs= Creatinina suero; Cro=Creatinina orina

Su utilidad actual es la ayuda en el diagnostico de las hipercalciurias , en el contexto del estudio de la litiasia renal.

Según la clasificación de Pak hay 3 tipos de hipercalciurias :

Tipo I – Hipercalciuria con dieta pobre en calcio o hipercalciuria resortiva

Tipo II – Hipercalciuria con dieta normal en calcio

Tipo III – Hipercalciuria asociada con hipofosfatemia y baja RTP por pérdida renal de fosfatos o hipercalciuria

excretora1

El tipo III es una entidad poco frecuente cuya última causa se desconoce. No se presenta en la población sana y

tiene una relación directa con la actividad litógena 2.

2.12.- Sulfunilureas en Orina

Durante el ayuno, en un individuo sano el hígado se encarga de mantener la concentración plasmática de

glucosa constante, bien aumentando la glucogenolisis o la gluconeogénesis. Si durante el ayuno se produce

hipoglucemia puede deberse a un descenso en la síntesis de glucosa por el hígado debido a multitud de

causas posibles como ingesta de alcohol, cirrosis, déficit de cortisol, trastornos tiroideos o de la hormona del

crecimiento, déficit de glucosa 6-fosfatasa o a un aumento de las necesidades de ésta por hiperinsulinismo

que se puede producir por insulinoma, diversos tumores, administración de insulina o sulfonilureas de forma

exógena. También se puede dar una hipoglucemia autoinmune en presencia de anticuerpos anti-insulina o

anticuerpos anti-receptor de insulina.

Para diferenciar un hiperinsulinismo endógeno de uno exógeno se realiza una prueba de ayuno para provocar

la hipoglucemia tras la cual se determinan proinsulina, insulina y péptido C en sangre.

Si aumenta la insulina, péptido C y la cantidad de proinsulina es mayor al 22% de la insulina total

inmunorreactiva se tratará de un hiperinsulinismo endógeno.

Si aumenta la insulina, péptido C y la cantidad de proinsulina es menor al 22% de la insulina total

inmunorreactiva se tratará de un hiperinsulinismo producido por ingesta de sulfonilureas que se debe

confirmar determinando la cantidad de sulfonilureas en sangre u orina.

Si aumenta la concentración de insulina y desciende la de péptido C y proinsulina se trata de una

hipoglucemia inducida por administración exógena de insulina.


354

La determinación de sulfonilureas en orina se realizaría por tanto para la confirmación de hipoglucemia por su

administración. Consideramos que para realizar este diagnóstico, con el estudio de la historia del paciente el

clínico podría discernir si la toma de fármacos es inadecuada sin necesidad de realizar una prueba de ayuno

con los riesgos que conlleva. Además, si la vida media del fármaco es corta, se deberían realizar

determinaciones seriadas para su detección en orina y no siempre se conseguiría su detección. En caso

necesario sería más apropiada su determinación en sangre ya que la variabilidad es mucho menor que en

orina.

2.13.- Sustancias Reductoras en Orina

Esta prueba se lleva a cabo para detectar la presencia en orina de azúcares reductores como la glucosa o la

galactosa por reacción de estos compuestos con sulfato de cobre dando lugar, por la reducción del cobre, a

una coloración azul (tabletas Clinitest). Esta determinación tiene poca fiabilidad debido a las diversas

interferencias tanto por alimentos como por fármacos como el ácido acetil salicílico, ácido ascórbico,

cefalotina, estreptomicina, nitrofurantoína ... (falsos positivos) o L-Dopa, fenotiazinas... (falsos negativos).

Sabemos que la glucosa en orina aparece en diabetes descompensadas, sean del tipo que sean, y

actualmente existen métodos enzimáticos mucho más específicos para determinar su concentración.

La galactosa en orina aparece en la galactosemia que al ser una metabolopatía congénita comienza en la vida

neonatal. Con el inicio de la lactancia se producen en el neonato vómitos, ictericia, anorexia, bajo peso,

letargo, irritabilidad, convulsiones, hepatomegalia, hipoglucemia y cataratas. Actualmente, para el diagnóstico

de esta patología existen métodos de diagnóstico genético prenatal o estudios enzimáticos en el neonato con

estos síntomas que son mucho más específicos.

2.14.- Examen de tolerancia a la D-Xilosa

La prueba de tolerancia a la D-xilosa consiste en:

Administrar al paciente 25 gramos de D-xilosa en 240 mL de agua.

Recolectar la orina emitida durante 5 horas

Valores en orina inferiores al 16% de la cantidad ingerida son sugestivos de malabsorción.

Existen multitud de agentes externos que pueden alterar los resultados de esta prueba por lo que presenta una

gran variabilidad y no resulta fiable.

Para la realización correcta de la prueba, el paciente debe restringir la actividad física el día anterior a la

misma y además no puede consumir alimentos o fármacos durantes las 8-12 horas precedentes ya que

existen numerosos interferentes: atropina, ácido acetilsalicílico, indometacina, cualquier astringente o promotor

de la motilidad intestinal, derivados de opio, entre otros.

Esta prueba se realizaba para estudiar la capacidad intestinal de absorción de la D-xilosa y por lo tanto para el

estudio de la malabsorción en patologías como la enfermedad de Crohn, giardiasis, enfermedad celiaca u

otras enteropatías. Actualmente, existen métodos mucho más eficaces para el diagnóstico de estas patologías

como el diagnóstico por imagen o la presencia de autoanticuerpos.


355

3.- Determinaciones Microbiológicas

3.1.- Stamey-Meares (procedimiento para prostatitis crónicas) El diagnóstico de la prostatitis bacteriana crónica se confirma con cultivos cuantitativos y de localización

fragmentaria por la prueba de los cuatro vasos de Stamey-Meares3. Esta técnica, lejos de considerar un

número absoluto de UFC/mL en orina, busca la demostración de un incremento significativo de UFC/mL en la

muestra de orina de la fracción prostática o en las secreciones prostáticas obtenidas tras masaje, con respecto

a las muestras de orina uretral y vesical.

El cultivo fraccionado es el método más fidedigno en el diagnóstico de las prostatitis. No obstante, ante las

dificultades para realizar correctamente la recogida de las cuatro muestras en el método de Stamey-Meares,

se aconseja emplear al menos, el método simplificado de Nickel con cultivo cuantitativo y examen del

sedimento urinario antes y después de un masaje prostático vigoroso.

Por otro lado, el cultivo de semen se considera poco adecuado para el diagnóstico de prostatitis ya que es

una mezcla de secreciones poco representativas de la secreción prostática, contiene normalmente leucocitos y

está sistemáticamente contaminado por flora uretral. Sin embargo, su empleo está contemplado con

frecuencia en la práctica urológica, en cuyo caso debe ir acompañado de especímenes de orina

representativos de la uretra (primera porción de orina de una micción) y de la vejiga (orina de la micción

media) recogidas justo antes de realizar la masturbación para obtener la muestra de semen.

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Analisis de Las Muestras de Orina

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