Fisiología de la Filtración Glomerular

La FG se da por un equilibrio de presiones; es un fenómeno activo que se rige por la ley de Starling, es decir, la presión hidrostática y la presión oncótica, tanto del capilar glomerular como del espacio de Bowman (ver tabla 1). La presión oncótica capilar es la fuerza ejercida por las proteínas (albúmina) del plasma sanguíneo para retener el agua dentro del capilar, es decir, que se opone a que salga el agua hacia el espacio de Bowman. Por otro lado, la presión hidrostática capilar corresponde a la fuerza que ejerce el plasma para salir del capilar hacia el espacio de Bowman. Depende directamente de la sangre que llega hasta el glomérulo, la que depende tanto del volumen intravascular, como del nivel de vasoconstricción y vasodilatación de las arteriolas aferente y eferente.

La FG aumenta cuando ocurre vasodilatación de la arteriola aferente y/o vasoconstricción de la arteriola eferente; asimismo, la FG disminuye cuando ocurre vasoconstricción de la arteriola aferente y/o vasodilatación de la arteriola eferente.

Esto está regulado por 3 mecanismos distintos:

1. Mecanismo miogénico: Es la autorregulación del radio capilar dependiente de canales de Ca++. Si aumenta la tensión sobre la pared de la arteriola aferente, se produce una entrada de Ca++ a las células musculares, lo que permite que ésta se contraiga y disminuya la presión hidrostática capilar. Lo inverso ocurre en casos de caída de la tensión de la pared muscular. Este sistema permite proteger al glomérulo de los efectos de la hipertensión arterial y de mantener un flujo constante independiente de la presión y del volumen circulante.
2. Feedback túbulo-glomerular: Corresponde a la autorregulación del grado de constricción de la arteriola aferente, pero mediada por un mecanismo distinto al miogénico. La mácula densa es un sistema ubicado en el túbulo distal, encargado de sensar la llegada de Na+: Si aumenta el flujo por el túbulo distal, la mácula densa sensa más Na+ y estimula la constricción de la arteriola aferente para así disminuir la filtración, y a su vez disminuir el flujo por el túbulo distal. Asimismo, si disminuye el flujo por el túbulo distal se estimula la dilatación de la arteriola aferente.
3. Hormonas y sustancias vasoactivas: Existen varias sustancias que pueden modificar la FG actuando directamente en los vasos sanguíneos renales. Las principales sustancias encargadas de vasodilatar la arteriola aferente son las prostaglandinas (inhibidas por los AINES, lo que lleva a vasoconstricción aferente con la consecuente disminución de la FG), acetilcolina, dopamina y bradicinina. La vasoconstricción de las arteriolas eferentes está regulada principalmente por la angiotensina II, hormona con muchas implicancias clínicas. Esta hormona pertenece al eje renina angiotensina aldosterona.

Eje Renina-Angiotensina-Aldosterona

La renina es una enzima proteolítica que se secreta en las células de la mácula densa. La liberación de la renina al plasma se produce cuando la mácula densa detecta hipotensión arterial o isquemia renal. La renina ejerce su acción proteolítica sobre el angiotensinógeno (proteína producida en el hígado). La renina rompe el angiotensinógeno convirtiéndolo en angiotensina I que es biológicamente inactivo pero que a su vez es convertida en los capilares pulmonares en angiotensina II; esta última es la sustancia vasoconstrictora más potente conocida. La angiotensina II produce un incremento en la presión sistólica y diastólica. Además de su rol vasoconstrictor, la angiotensina II actúa directamente en la corteza suprarrenal estimulando la secreción de aldosterona, lo que ocurre con especial intensidad cuando existe depleción de Na++.

La producción de la renina puede ser regulada de 3 formas distintas:

• Estímulos simpáticos que llegan a la mácula densa
• Flujo de sodio a través de la mácula densa del túbulo distal: cuando el flujo de sodio es alto, la secreción de renina se suprime.
• Presión transmural: cuando la presión está elevada la secreción de renina se suprime.

Fisiopatología de la Insuficiencia Renal Aguda

La insuficiencia renal aguda (IRA) se caracteriza por el deterioro de la función renal en un periodo de horas hasta días y que se traduce en una incapacidad del riñón para excretar productos nitrogenados y mantener la homeostasis de electrolitos y fluidos. Ocurre una caída de la filtración glomerular (FG), que se manifiesta en el laboratorio con un aumento de la creatinina plasmática. Esta molécula sólo sufre filtración en el riñón (sin reabsorción ni secreción), así que su cuantificación en la orina y sangre permite una aproximación lo bastante exacta sobre la FG. Para entender los mecanismos productores de la IRA, se puede dividir en causas prerrenales, renales y postrenales.

IRA Prerrenal

La IRA prerrenal es la forma más prevalente (55-60%) y constituye una respuesta fisiológica a la hipoperfusión renal leve o moderada. Esta situación lleva a una caída en la FG. Se corrige rápidamente tras la restauración del flujo sanguíneo renal y de la presión de filtración glomerular.

Entre las principales causas destacan:

• La hipovolemia (por hemorragias, deshidratación, uso de diuréticos, etc.)
• Insuficiencia cardiaca o hepática
• Uso de medicamentos como los AINES (disminuyen las prostaglandinas que normalmente vaso dilatan la arteriola aferente y aumentan la presión hidrostática capilar) o inhibidores de la enzima convertidora de angiotensina (disminuye la angiotensina II, encargada de vasocontraer la arteriola eferente y de aumentar la presión hidrostática capilar).

Cuando la presión arterial cae, ocurre dilatación gradual de la arteriola aferente mediada por la generación de óxido nítrico y una constricción concomitante mediada por la angiotensina II, tendiendo a mantener una presión hidrostática capilar constante. Sin embargo, hay un punto en que la hipoperfusión es tal, que estos cambios compensatorios se hacen insuficientes y comienza a caer rápidamente la presión hidrostática capilar, con la consiguiente caída de la FG. Al caer la FG, los túbulos renales comienzan a reabsorber ávidamente el sodio, con el consiguiente arrastre osmótico de agua. Si este sistema es sobrepasado, ocurre hipovolemia.

IRA Postrenal

La IRA postrenal corresponde a la obstrucción de las vías urinarias, siendo la responsable de menos del 5% de las IRA. Dado que un solo riñón posee la capacidad de depuración suficiente para excretar los productos de desecho, para que se produzca una IRA de causa obstructiva es necesario que exista una obstrucción en la uretra, en ambos uréteres o una obstrucción unilateral en un paciente monorreno.

El mecanismo principal por el que conduce a IRA es la hipertensión retrógrada; esto significa que por la obstrucción aumenta la presión en las vías urinarias y ésta es transmitida hacia las zonas más proximales, hacia los túbulos renales y glomérulo; se produce un aumento de la presión hidrostática en el espacio de Bowman, disminuyendo la gradiente de presión de filtración, por lo que disminuye la FG.

IRA Renal o Intrínseca

La IRA renal o intrínseca se debe a alteraciones de:

• Intersticio renal (nefritis intersticial aguda): Ocurre una inflamación del intersticio, por lo que ocurre obstrucción del lumen capilar. Esto ocurre en casos de alergia a medicamentos, entre otras causas.
• Glomérulo (glomerulonefritis): Hay una inflamación del glomérulo, lo que se da en enfermedades infecciosas, inmunológicas, etc.
• Vasos sanguíneos (embolia o trombosis): Ocurre obstrucción del lumen vascular; es una causa poco frecuente.
• Túbulo renal (enfermedad tubular aguda): Esta es la causa renal más frecuente en adultos, que junto a las causas prerrenales constituyen el 75% de todas las causas.

Son 3 las causas más importantes de enfermedad tubular aguda:

1. Obstrucción intratubular: Esto puede ocurrir por la precipitación de ácido úrico (post quimioterapia), proteínas (mieloma) o pigmentos (hemólisis masiva)
2. Isquemia: Normalmente los túbulos renales están irrigados por las arterias rectas (ramas de las arteriolas eferentes), recibiendo el O2 necesario para el transporte activo de sustancias en el proceso de reabsorción, especialmente el de sodio. En la necrosis tubular por isquemia hay falta de oxigenación de las células tubulares, lo que lleva a necrosis tubular y a que las células muertas se desprendan hacia el túbulo; esto lleva a la caída de la FG tanto por la obstrucción del túbulo (restos celulares) como por la vasoconstricción de la arteriola aferente mediada por el feedback túbulo-glomerular, ya que la mácula densa sensa gran concentración de sodio, ya que este no se puede reabsorber por el daño de las células tubulares y la falta de oxígeno.
3. Tóxicos: Puede ocurrir por la acción de antibióticos neurotóxicos (gentamicina) o medios de contraste radiológicos.

Insuficiencia Renal Crónica

La insuficiencia renal crónica es la consecuencia del deterioro progresivo del funcionamiento renal, el cual se expresa convencionalmente como filtración glomerular (FG). Este es un proceso que tiene numerosas causas y cursa a una velocidad variable hasta llegar a la insuficiencia renal terminal (IRT), en la cual aparece un cuadro clínico característico (síndrome urémico), el que evoluciona espontáneamente hacia la muerte, ya que sólo se puede sobrevivir con hemodiálisis o trasplante.

En el desarrollo de la insuficiencia renal crónica, se distinguen cuatro etapas:

• Disminución de la reserva renal: el paciente está asintomático, aunque su filtración glomerular se ha reducido al 60-70% de lo normal, por ejemplo como consecuencia de una nefrectomía o por una nefropatía incipiente. La única alteración de laboratorio es la reducción del clearance de creatinina.
• Insuficiencia renal inicial: La FG se encuentra entre el 20-50% de lo normal y aparecen los primeros síntomas y alteraciones leves de laboratorio. Por ejemplo, puede haber astenia, anemia y leve elevación del nitrógeno ureico (NU) (20-30mg/dl, para un rango normal de 10-20 mg/dl).
• Insuficiencia renal establecida: La FG está reducida al 10-20% de lo normal. Aparecen francas alteraciones de laboratorio (hipocalcemia, hiperfosfemia, NU 30-60 mg/dl) y se acentúan los síntomas previos.
• Insuficiencia renal terminal, que cursa con un síndrome urémico: la FG es menor al 10% de lo normal. Abundan los síntomas y signos que comprometen varios sistemas: cardiovascular, digestivo, nervioso, cutáneo, endocrino, músculo-esquelético, etc.

Causas de la Insuficiencia Renal Crónica

Las principales enfermedades que conducen a la insuficiencia renal terminal presentadas en orden de frecuencia, son:

1. Glomerulopatías
   • Primarias (glomerulonefritis crónica)
   • Asociadas a una enfermedad sistémica (diabetes, lupus, amiloidosis)

   Glomerulonefritis crónica: Es una enfermedad de evolución progresiva, más frecuente en el sexo masculino, que aparece generalmente entre los 20 y 40 años. Su causa se desconoce; sin embargo, en su patogenia participa el depósito de complejos inmunes o de anticuerpos en diversas estructuras glomerulares, lo que se acompaña de una respuesta inflamatoria, depósito de colágeno y finalmente destrucción glomerular. Ocasionalmente, la Glomerulopatías está asociada con una enfermedad sistémica, en la cual el riñón es un órgano más de los afectados por la enfermedad.

2. Nefropatía hipertensiva (nefroesclerosis)
   • Nefroesclerosis hipertensiva vascular: Es la segunda causa de RT. Además, la hipertensión arterial agrava el daño anatómico y acelera el curso de cualquier otra causa de insuficiencia renal crónica. Se calcula que en Chile el 20% de la población es hipertensa, lo que implica la existencia de un gran número potencial de pacientes con daño vascular renal si la hipertensión no es tratada adecuadamente.
3. Enfermedades hereditarias: riñón poliquístico
   • Riñón poliquístico: Es una enfermedad hereditaria que se transmite en forma autosómica dominante. Se caracteriza por la presencia de múltiples quistes en ambos riñones. Desde el punto de vista clínico su curso es lento, y se suele presentar con hematuria macroscópica, dolor lumbar, hipertensión arterial e infecciones del tracto urinario.
4. Nefritis intersticial crónica
   • Nefritis intersticiales crónicas: Comprenden un grupo heterogéneo de enfermedades que producen inflamación crónica y fibrosis del intersticio renal. Desde el punto de vista clínico, en estos enfermos predominan la anemización, la poliuria, la pérdida de sodio por incapacidad de concentrar la orina y la acidosis metabólica. La causa más común de nefritis intersticial son las drogas, en especial, ciertos analgésicos, antiinflamatorios no esteroidales y algunos antibióticos.
5. Uropatía obstructiva e infección urinaria
   • Uropatía obstructiva: En el adulto, puede conducir a la IRT si no se corrige oportunamente; más aún, este es uno de los factores reversibles de IRC. Es necesario destacar que la infección recurrente del tracto urinario sólo conduce a IRT cuando se acompaña de malformaciones o uropatía obstructiva concomitante.

Mecanismos de la Insuficiencia Renal Crónica

La insuficiencia renal crónica es la consecuencia de la destrucción irreversible de una parte de la población de nefrones. En ocasiones la destrucción puede ser tan grave que el paciente llega en un corto plazo a la insuficiencia renal terminal. Sin embargo, aún en el supuesto caso de una destrucción parcial, nos enfrentamos con tres problemas distintos:

1. La irreversibilidad del daño en algunos nefrones
2. La adaptación del resto de los nefrones para mantener la homeostasis corporal, ya que los riñones no forman nuevos nefrones, por lo que los remanentes reciben un mayor flujo sanguíneo (hiperperfusión) y sus glomérulos filtran un volumen también mayor (hiperfiltración). mecanismos íntimos que la explican aún se desconocen. Este proceso afecta además la función tubular: el flujo tubular es mayor y la eliminación de solutos exige la menor reabsorción de algunos (por ejemplo sodio) o la mayor secreción tubular de otros, como potasio, hidrógeno y ácido úrico. Sin embargo, esta adaptación tiene sus propios límites: una reducida población de nefrones no puede excretar todos los solutos producidos en el medio interno (urea, potasio, protones por ejemplo), especialmente después de un aumento brusco de su ingesta. Los nefrones residuales tienen menor flexibilidad; los distintos metabolitos, cuya producción es inevitable, se acumulan en el medio interno. De esta forma, sustancias resultantes del metabolismo celular tales como creatinina, urea y ácido úrico, se retienen, aumentando su concentración en el torrente circulatorio.
3. La progresión de la nefropatía (el precio de la adaptación). Obstrucción de la vía urinaria. Hipertensión arterial. Diabetes mellitus. Empleo de drogas nefrotóxicas como antibióticos aminoglicósidos y antiinflamatorios no esferoidales. Sobrecarga de solutos, como proteínas, que puedan contribuir a la hipertensión. Deshidratación. Insuficiencia cardiaca, ya que el gasto bajo reduce la perfusión renal y aumenta a la retención nitrogenada.

Síndrome Urémico

Se denomina así al conjunto de síntomas y signos que acompañan a la retención nitrogenada (uremia) propia de la insuficiencia renal terminal. Analizaremos a continuación las repercusiones de la IRT y de la retención nitrogenada sobre los distintos sistemas corporales.

1. Cardiovascular

   Se producen alteraciones en múltiples niveles:

   1. Sodio.
   2. Hipertensión arterial.
   3. Cardiopatías
2. Gastrointestinales
3. Hematológicas e inmunológicas
   1. Anemia.
   2. Hemostasia
   3. Respuesta inmune
4. Metabolismos del agua y electrolitos

   Las alteraciones del medio interno son numerosas:

   1. Regulación de la osmolaridad.
   2. Metabolismo del potasio.
   3. Equilibrio ácido-base.
   4. Metabolismo del calcio y del fósforo.
5. Neurológicas y psiquiátricas
6. Endocrinas y del crecimiento