Membrana Basale Glomerulare e Filtrazione

Filtrazione Glomerulare

• La filtrazione dell'urina primaria avviene nelle anse capillari del glomerulo.
• La quota di filtrazione è determinata dalla differenza di pressione tra lo spazio capillare e il lume tubulare, nonché dalla superficie di filtrazione.
• L'equivalente morfologico-biochimico della filtrazione è la membrana basale glomerulare.
• Essa è un prodotto extracellulare delle cellule endoteliali ed epiteliali situate al di sopra di essa.

Struttura della Membrana Basale

• La membrana basale è costituita da un collagene specifico (tipo IV) che forma una fitta rete.
• Su questa rete si deposita l'eparansolfato polianionico.
• La laminina e la fibronectina costituiscono gli elementi di contatto con le cellule adiacenti.

Funzione della Membrana Basale

• La membrana basale filtrante è completamente permeabile a particelle con un raggio fino a 18 x 10^-10 m.
• È impermeabile a particelle con un raggio maggiore di 44 x 10^-10 m.
• Esercita un filtro anionico, oltre che meccanico.

Biochimica Patologica

• Variazioni nella carica della membrana basale, dovute alla riduzione dell'eparansolfato o al legame di immunocomplessi, possono aumentare la quota di filtrazione delle proteine anioniche (come l'albumina).
• Questo porta alla proteinuria selettiva.

Riassorbimento delle Proteine

• Oltre alle sostanze a basso peso molecolare, nel tubulo prossimale viene riassorbito più del 90% dei peptidi e delle proteine filtrate.
• I peptidi con pm < 10 KDa vengono scissi nel lume da peptidasi dell'orletto a spazzola e assorbiti come amminoacidi.
• Le proteine sono riassorbite tramite endocitosi, dopo il legame con la membrana dell'orletto a spazzola.
• I residui vengono rilasciati nel lume tubulare assieme ad enzimi lisosomiali come l'N-acetil-β,D-glucosaminidasi (NAG).

Proteine Strutturali ed Enzimi

• Ogni segmento tubulare forma proteine strutturali ed enzimi specifici in base al tipo di cellula.
• Questi contribuiscono ai componenti di base dell'urina.
• La y-glutamiltranspeptidasi è presente nel tubulo prossimale.
• La glicoproteina di Tamm-Horsfall (uromodulina) viene liberata dalle cellule della parte ascendente dell'ansa di Henle.

Secrezione e Liberazione di Proteine

• La liberazione delle proteine tubulari nell'urina può avvenire tramite:
  • Turnover fisiologico (rinnovamento cellulare).
  • Aumento del turnover (induzione della sintesi proteica).
  • Ipertrofia delle cellule tubulari (es. nefropatia diabetica).
  • Danno cellulare (tossine, ipossia, rigetto di trapianto).
  • Secrezione delle cellule tubulari (alcune proteine vengono secrete fisiologicamente).

Quantità di Proteine Escrete

• La quantità normale di proteine escrete giornaliere è compresa tra 40 e 80 mg.
• Valori fino a 150 mg sono considerati fisiologici.
• La concentrazione proteica urinaria varia da 2 a 8 mg/dL.

Analisi dell'Urina per Proteine

• La presenza di proteine nell'urina è indicata mediante test semi-quantitativi, con valori di riferimento di 150 mg di proteine (o più) in una minzione completa di 24 ore.
• La proteinuria può essere un indicatore di malattie renali, anche in assenza di sintomi.
• L'albumina è un tipo di proteina rilevabile in malattie renali in fase iniziale.

Diverse Tipologie di Analisi dell'Urina

• Analisi qualitativa (Si/No): Droghe, hCG
• Analisi semiquantitativa: pH, Glucosio, Bilirubina, Nitriti, Sangue, Urobilinogeno, Proteine, Chetoni, Leucociti, Creatinina, Peso specifico
• Analisi quantitativa: Glucosio, Microalbuminuria, Cortisolo.

Raccolta dei Campioni di Urina

• Estemporanea: una semplice porzione di urina senza definire il tempo o il volume.
• Temporizzata: un campione raccolto in un periodo definito di tempo (es. 24 ore).
• First Morning: primo campione di urina dopo il riposo notturno.

Ricerca Proteine nelle Urine

• Le proteine alterano il colore di alcuni indicatori acido-base, senza modificare il pH.
• Un esempio è il blu di tetrabromofenolo, che vira a giallo in assenza di proteine e a blu in loro presenza.

Forme di Proteinuria

• Prerenale: dovuta ad un aumento delle proteine a basso peso molecolare nel siero (es. proteinuria di Bence Jones, mioglobinuria).
• Glomerulare: dovuta a variazioni della funzione di filtraggio glomerulare o a lesioni infiammatorie della membrana basale, determinando un maggior passaggio di proteine >67 KDa.
• Tubulare: dovuta a difetti nel riassorbimento tubulare delle proteine.
• Postrenale: dovuta al passaggio di proteine >250 KDa al di fuori dei tubuli in presenza di lesioni o emorragie post-glomerulari.

Nefropatia diabetica

• La nefropatia diabetica è caratterizzata da alterazioni della membrana basale glomerulare (ispessimento e atrofia).
• Si può evidenziare incremento della secrezione di microalbumina (20-300 mg/L) come primo segno di nefropatia in soggetti con diabete (tipo I e tipo II).
• L'esame è correlato al monitoraggio glicemico e può essere influenzato da condizioni come ipertensione, infezioni urinarie, esercizio fisico o insufficienza cardiaca.
• L'urina raccolta può essere conservata a 4°C per 2 settimane.

Microproteine come marcatori della funzionalità tubulare

• Le microproteine (come β2-microglobulina, cistatna C, proteina legante il retinolo, a₁-microglobulina, enzimi come lisozima e NGAL) sono utili per valutare la funzionalità tubulare renale.
• Incrementi di tali proteine nell'urina possono indicare danno tubulare.

Rigetto di trapianto renale

• La proteinuria che accompagna il rigetto di trapianto è generalmente tubulare nelle fasi acute.
• Nelle forme tardive, la proteinuria può essere mista (glomerulare e tubulare).

Sindrome nefrosica

• La sindrome nefrosica è caratterizzata da proteinuria (>3.5 g/24h), ipoalbuminemia (<2.5 g/dL) ed edema.
• Le cause includono insufficienza glomerulare e immunologiche o malattie come il diabete.

Glomerulonefrite

• I sintomi comuni comprendono proteinuria ed ematuria.
• La glomerulonefrite ha spesso una base immunologica, con accumulo di immunocomplessi, anticorpi contro la membrana (es. Goodpasture) o infiltrazione di linfociti T.

Proteinuria in gravidanza

• La proteinuria può essere un segno precoce di gestazione (preeclampsia) con aumento della pressione.
• Sono rilevabili fattori come l'sFlt-1/PIGF nel siero.

Emoglobinuria

• L'emoglobinuria è legata ad un danno intravascolare.
• La presenza di emoglobina può comportare la colorazione rossa della urina.

Ematuria

• L'ematuria implica la presenza di eritrociti, integri o danneggiati, nell'urina.
• Possibili cause includono sanguinamento dalle vie urinarie superiori o inferiori.

Proteinuria di Bence Jones

• Le proteine di Bence Jones sono catene leggere delle immunoglobuline (di tipo κ o λ), con peso molecolare di 22 kDa.
• Sono rilevabili con immunofissazione, elettroforesi di agarosio con antisieri, o metodi come nefelometria o turbidimetria.
• La proteinuria di Bence Jones è un sintomo diagnostico per il mieloma multiplo.