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1 Beatriz Machado de Almeida Bioquímica – Aula 6 Funções do rim • Regulação da osmolaridade do plasma e seu filtrado e da própria urina → Eliminação de elementos filtrados do plasma → Regulando o volume de sangue e a pressão sanguínea. • Secreção de hormônios: Renina, eritropoetina, calcitriol (ativação da vitamina D), gliconeogênese (relação com o jejum prolongado). • Equilíbrio ácido base. O rim é um importante mecanismo compensatório relacionado com a pressão parcial de CO2, devido a filtração, interferindo no equilíbrio ácido – base. • Detoxificação de radicais livres, resíduos metabólicos e drogas. Resíduos metabólicos humanos O subproduto das reações químicas no corpo precisa ser excretado. O acúmulo desses compostos adoece e pode ser letal. Em relação aos resíduos metabólicos tem os relacionados ao CO2 e a reabsorção de bicarbonato. A relação é entre Pco2, concentração de bicarbonato e reestabelecimento do bicarbonato através tanto da relação com sistema respiratório e urinário. Principais componentes da urina: resíduos nitrogenados. Tem como mecanismo de eliminação o sistema urinário. Resíduos nitrogenados A ureia representa 50% desse composto na urina. É chamado também de produto nitrogenado não proteico que vem do metabolismo de degradação das proteínas. Outra molécula importante como resíduo nitrogenado é o ácido úrico vem do metabolismo de degradação dos ácidos nucleicos, principalmente das purinas. Então a degradação desses produtos, principalmente da ureia se chama de azotemia. Que é justamente uma relação de capacidade de detoxificação do produto nitrogenado não proteico, do que não está sendo utilizado para compor a proteína. Isso é um aspecto importante, porque a gente tem uma capacidade grande de utilizar o nitrogênio, mas desde que ele esteja ligado a unidades de carbono. Quando o nitrogênio não está ligado ao carbono, ele tende a formar amônia que é potencialmente tóxico para o organismo. Então é importante que a azotemia seja principalmente controlada pela capacidade de produzir a ureia e eliminá-la na urina. Conceito azotemia: Somatório de compostos nitrogenados não proteicos que podem potencialmente formar amônia no seu organismo. Toda vez que tem uma degradação de proteínas ou aminoácidos e essas moléculas de nitrogênio não estão mais ligadas a cadeia de carbono, as aminas podem formar amônia que é potencialmente tóxica. Essa toxicidade é chamada de azotemia e o que vai regular é a ureia com sua eliminação na urina, chamada de uremia. Outro composto nitrogenado não proteico é a creatina, que advém do metabolismo muscular e a creatinina que é o metabólito discreto, é o resíduo nitrogenado da creatina. Urina Líquido que contém muitos resíduos metabólicos, principalmente ureia e outros produtos nitrogenados constituintes inorgânicos. A ureia corresponde a 50% de todo o conteúdo orgânico presente na urina. É o principal. Aspectos Bioquímicos da Urina 2 Beatriz Machado de Almeida Bioquímica – Aula 6 Lembrando que a urina fica armazenada na bexiga, existe um controle da micção para ela ser desprezada para um ambiente externo através da uretra. Ultrafiltrado do plasma • Urina primária: Primeira composição do plasma. É o produto da filtração glomerular que é um líquido que é isotônico ao plasma, ou seja, tem uma relação de concentração hidroeletrolítica e até de alguns componentes orgânicos de baixo peso molecular idênticos ao plasma. • Moléculas aniônicas são repelidas: carga da membrana basal é negativa. • Componentes > 64KDa bloqueados. • Reabsorção ativa (gasto de energia): glicose, aminoácidos, sais. • Reabsorção passiva (difusão): água. Nos capilares do glomérulo, tem-se capilares fenestrados e essas fenestras dessa rede endotelial somada a mais dois outros fatores é o que vai garantir a seletividade para a filtração. Esses dois outros fatores são: carga da membrana basal que é negativa favorece a filtração - formação da urina primária de substâncias catiônicas e fazendo que aniônicas sejam repelidas e o segundo fator é o diferencial de pressão. Alterações da composição plasmática como, por exemplo, pacientes com IRA, HAS, nessa cápsula de Bowman podem alterar a composição da urina. Então os fatores são: • Organização desse endotélio (capilares fenestrados). • Carga da membrana basal que repele moléculas aniônicas (que tem cargas iguais a membrana basal). • Diferencial de pressão que existe na cápsula, favorecendo a filtração. Importante lembrar que componentes com peso molecular elevado >64kDa são bloqueados, então proteínas e moléculas de alto peso molecular vão ser bloqueadas. Mas nem todas as proteínas são bloqueadas, existe um limiar de filtração, principalmente quando se fala de substâncias orgânicas ou que são osmolares – como a glicose, que é filtrada, mas tem o limiar relacionado a osmolaridade da molécula- e filtra proteínas de baixo peso molecular. Moléculas abaixo de 15 kDa são filtradas livremente. Entre 15 e 64 KdA (é o peso molar) e a relação com a osmolaridade (glicose). Componentes orgânicos Então temos alguns componentes orgânicos nesse fluido, que varia de volume ao longo do dia. Algumas literaturas falam de 0,5 L a 2L e outras de 750mL a 2L por dia. Tem o pH que varia entre 4,8 e 7,5. Densidade: 1015 a 1022 ou 1030. Então tem alguns componentes orgânicos que são os mais prevalentes: 1. Ureia: tem uma prevalência bastante significativa em relação a todas as outras moléculas. Tem de 20-35 gramas de ureia na urina. É composição bastante significativa 2. Ácido úrico: 0,3 a 2 gramas. 3. Creatinina produto de degradação da creatina e da fosfocreatina. Varia 1,0-1,5 grama. 4. Creatina pode ter uma perda espontânea, mas é muito pequena, só se tiver um catabolismo muscular acentuado. Varia 0,05 a 1 grama. 3 Beatriz Machado de Almeida Bioquímica – Aula 6 5. Acido Hipúrico: resíduo nitrogenado que compõe a urina e é um marcador importante para exposições a solventes orgânicos como, metanol ou etanol. Pode estar na forma de hipurato ou ácido hipúrico, em geral está na forma de ácido hipúrico que é a composição ácida da urina. 6. Além de outros componentes: Glicose, corpos cetônicos, proteínas, pouquíssimos aminoácidos além de constituintes inorgânicos Para lembrar: Ureia é o principal resíduo nitrogenado orgânico. Constituintes inorgânicos Uma das atividades significativas de filtrar a urina, dos estágios diferentes – primária, secundária e terciária – é dada pela capacidade de reabsorção de água pelo filtrado plasmático e da secreção tubular que existe de alguns elementos inorgânicos. 1. Cloreto é o principal. 2. Sódio. Quase que tem uma equivalência entre cloreto e o sódio, mas tem que lembrar que o sódio vai ser utilizado para mecanismos de reabsorção do bicarbonato. Essa relação de absorção do bicarbonato é importante para que haja uma relação de aumento de cloreto livre em relação a concentração de sódio. Tem também um outro transportador que é o SGLT-2, transportador de glicose acoplado ao sódio que se encontra nos túbulos, que faz também com que haja uma reabsorção de sódio significativa de volta para o plasma. Um dos principais mecanismos de reabsorção de bicarbonato é a formação de bicarbonato de sódio. Além de canal iônico independente tem o SGLT-2 que é um canal iônico com gasto de energia que é um canal de sódio acoplado a glicose, que inclusive é um alvo molecular de fármacos – metformina. 3. Fosfato É um elemento importante junto com a formação da amônia para que tenha uma regulação do pH. Então quando se fala de regulação do pH, tem-se o fosfato e principalmente o íon amônia. É um dos mecanismos importantes da excreção de hidrogênio na urina. 4. Potássioe Cálcio Outra relação importante é da eliminação de potássio e cálcio pela urina ajudando a desvendar saúde dos componentes eletrolíticos do plasma, relação importante com a dieta. Quanto mais potássio é eliminado na urina, mais saudável é o indivíduo em relação ao seu equilíbrio eletrolítico e, também, hoje tem uma ação de efeito protetivo com a saúde vascular. Quanto mais cálcio e sódio for eliminado na urina, pior é a dieta e o risco de doenças vasculares. 5. Sulfato e Magnésio Além de outros elementos menos significativos, mas são importantes para a regulação do pH, como o sulfato podendo ou não formar ácido sulfúrico, a depender do pH assim como o fosfato. E o magnésio que em pequenas concentrações, junto com o cálcio vai ser eliminado. Análise dos parâmetros bioquímicos 1. Propriedades físico químicas: cor, aspecto, volume, densidade, odor. Alguns relatos na literatura, mas hoje já não é tão utilizado que é o odor. 2. Analise Química: pH, glicose, proteína, corpos cetônicos, bilirrubina, urobilinogênio, nitrito. 3. Aspectos microscópicos: células epiteliais, RBC/WBC, cilindros, cristais, micro-organismos. 4. As células epiteliais e os RBC/WBC podem estar presentes, mas em pequenas quantidades. Aspecto físico químico COR Pode variar a cor desde o amarelo claro até o âmbar. E essa variação tem uma relação com os componentes do plasma e isso pode ou não ser patológico, pode ser um reflexo da dieta, fármaco ou excesso de 4 Beatriz Machado de Almeida Bioquímica – Aula 6 concentração de uma determinada molécula no plasma. Cor normal é o amarelo que pode variar até o amarelo ouro e isso depende da ingesta hídrica. A cor mais frequente é o amarelo citrino • Pigmento: urobilina. É um produto de degradação intestinal da bilirrubina, que da cor a urina e as fezes. • Vermelha: sangue recente, ou ingesta de beterraba. • Âmbar: sangue degradado, alcaptona, melanina piridina. • Amarelo escuro: bilirrubina ou ingesta de abóbora. Elevação de bilirrubina, se tiver um amarelo muito escuro, quase marrom acima do amarelo ouro aí tem uma relação com eliminação elevada de bilirrubina que não é normal. • Róseo: uratos e fenolftaleínas. • Verde: azul de metileno. Relacionado mais com medicamentos. • Amarelo esverdeado: flavonoide. ASPECTO – TURBIDEZ DA URINA • Urina normal: aspecto claro e límpido. A turbidez se relaciona com a alteração. Pode estar normal, levemente turba – elementos que estão impedindo que exista a limpidez da urina – ou totalmente turba. • Urina temperatura ambiente: ação de bactérias fermentadoras da ureia, produção de amoníaco, alcalinização do pH, ppt de fosfatos. Por exemplo, pode ser pela presença de bactérias, indicativo de infecção. Pode ser ação de bactérias fermentadoras de ureia que ficaram expostas após a sua coleta, produzindo íons amônia, alcalinizando a urina e fazendo precipitação de fosfatos. Então uratos e fosfatos, são moléculas normais que estarão na urina de formas solubilizadas – diluído, então a metabolização de bactérias fermentadoras pode levar a formação de íon amônia, mudando pH e mudando a ionização das moléculas, fazendo formar o precipitado. Pode ser a presença de células e das próprias bactérias. A Turbidez da urina pode ser um indicativo • Urina refrigerada: ou com pH ácido em repouso, ppt de uratos. ppt = precipitação. VOLUME • Média normal 750 mL a 2000mL em 24 horas. • Poliúria: >2000mL (ingestão excessiva de líquido, transtornos metabólicos, alterações hormonais e ação de drogas). Doenças como diabetes insipidus e mellitus. • Oligúria: < 750 mL. Retenção compensatória, alteração hormonal, inflamatória ou disfunção renal. • Anúria: valores inferiores a 400 mL nas 24 horas (produção apenas catabólica) Então o paciente que vai coletar durante 24 horas apenas 300ml, vai ser considerado uma perda apenas catabólica que pode ser por secreção. Não é uma perda que demonstra uma taxa de filtração glomerular efetiva, possa ser que o indivíduo não tenha filtração glomerular e tenha essa perda. Um dado importante e bastante significativo que as vezes acaba perdendo porque quando se pede uma urina de 24 horas é num frasco só e o paciente não é orientado a riscar no frasco a quantidade de volume coletado quando estava de vigília e quando era o volume quando estava em repouso • Diurese diurna superior a diurese noturna 4:1. A inversão desta relação leva ao rim compensar a sua função em repouso, o decúbito favorece. 5 Beatriz Machado de Almeida Bioquímica – Aula 6 Quando é ao inverso, pode mostrar que o rim faz só a filtração quando não existe uma diferença de pressão na circulação, pessoa quando está em decúbito que favorece a filtração. Urina de 24 horas: risco no volume urinário diurna e noturna. Qualquer inversão na proporção pode demonstrar um aspecto significativo em relação a filtração renal. Análise química – Strips ou fita reagente As fitas reagentes são tiras, que tem unidades de quadradinhos de sílica que está impregnada com uma reação química que é colorimétrica. O importante de saber dessa reação é que é semi- quantitativa: mesmo que consiga fazer inferência de intensidade de cor com concentração, por exemplo, se tem uma concentração de cor mais rosa tem mais urobilinogênio do que uma intensidade de rosa claro. Elas fazem uma intensidade de cor relacionada a uma determinada concentração. Ela mediu a concentração exata? Não. Então é semiquantitativa porque faz uma relação da cor com uma faixa de concentração. Jamais pode falar de concentração de um elemento orgânico pela reação semi- quantitativa. Faz apenas uma relação da intensidade da cor com uma faixa de concentração. Isso é importante quando fala de proteínas, que tem uma faixa de concentração, mas não determina a quantidade de proteína presente. Proteinúria é quantitativo e a presença de proteína na urina é semiquantitativo. DENSIDADE Pode ser medida pela fita reagente por uma reação poli eletrolítico, avalia relação de íons livres. Então é uma relação densidade indireta e tem um aparelho que faz isso, o refratômetro, podendo dispensar a fita reagente em alguns locais. Esse refratômetro mede índice de refletância e o número de partículas que transitam ali. • Diretamente proporcional a concentração de soluto e inversamente proporcional ao volume excretado. • Varia entre 1003 a 1030. Densidade de 1000 não é urina, é água. Para ser urina a densidade tem que estar superior a 1002 e 1003. Algumas literaturas que falam que se por exemplo tiver uma densidade fixa em 1010 mesmo com volume aumentado, por exemplo, paciente passa a fazer uso de diuréticos ou está em reidratação hídrica e mesmo assim o sumário de urina mostra uma densidade de 1010, isso pode ser indicativo de alguma doença tubular, porque nos túbulos é onde tem os ajustes da densidade devido aos mecanismos de secreção e reabsorção tubular. Na filtração glomerular não tem uma relação tão importante com a densidade. Vai ganhando densidade conforme vai passando nos túbulos, principalmente no distal onde tem a secreção e reabsorção. • Reabsorção é tudo que volta para o plasma. • Secreção é a secreção ativa de eletrólitos que ocorre a nível tubular. PH • Normal 5 - 7 com média de 6 Normalmente a urina é levemente ácida. Media populacional é de 6 a 6,5 normal. <6 urina mais ácida. >6 → urina mais alcalina. 6 Beatriz Machado de Almeida Bioquímica – Aula 6 GLICOSE A presença de glicose-glicosúria. Quando que se observa a glicosúria? Quando a concentração sanguínea excedeu o limiar renal (glicemia >180 mg/dl). • O que é o limiar renal? PROVA – quando excede o limiar da capacidade tubular. A glicose dentro de um limiar (dentro de uma concentração plasmática normal)nos indivíduos não diabéticos, não vai exercer osmolaridade que interfira na carga da membrana basal e vai ser filtrada livremente. Mas ela vai ser reabsorvida, não é encontrada no plasma. Quando ela vai ser encontrada no plasma? Quando excede o limiar. Quando ela excede o limiar, quer dizer que está com alta concentração do plasma. A glicemia em geral está maior que 180mg/dl. Ela excedeu o limiar de capacidade de reabsorção tubular e essa osmolaridade exercida pela glicose pode começar a interferir na carga da membrana basal dos glomérulos, então pode levar a um dano consequente. Outra forma de explicar: A glicosúria (glicose) tem uma relação com a glicemia em primeiro lugar, em geral observa na prática que existe uma relação de glicemia maior igual a 180mg/dl que vai exceder o limiar. O que é exceder o limiar? São dois aspectos: • Primeiro: o aumento da osmolaridade nos glomérulos, isso pode ao longo do tempo levar ao dano alterando a carga da membrana basal (alteração do filtrado). Se o indivíduo persistir com a glicemia alta faz com que a osmolaridade comece a interferir na carga da membrana basal, alterando e causando alteração no filtrado. • Segundo: que é o tubular, pode estar associado a saturação do SGLT, transportador de glicose acoplado ao Na, ou ocorre uma disfunção tubular que não depende exclusivamente da glicemia. PROVA: fita reagente – reação semiquantitativa. BILIRRUBINA • Normalmente não contém bilirrubina. Não é normal, porque é um elemento com atividade endógena importante, vai compor a bile, vai recircular no trato intestinal e vai ser degradada pelas bactérias colônicas para formar urobilinogênio, que esse composto em si é normal. Bilirrubina nem se faz referência a concentração na maior parte das fitas. • A presença pode ser uma indicação de doença hepática, obstrução do ducto biliar ou hepatite. • Como a bilirrubina nas amostras é sensível a luz, a exposição das amostras de urina a luz por um longo período de tempo pode resultar em um resultado falso negativo. CORPOS CETÔNICOS • Produtos intermediários do metabolismo de ácido graxo. Não é normal ter, até traços pode ter. A intensidade de cor relacionada a faixa de concentração semi quantitativa. É interessante observar paciente em risco de cetogênese. SANGUE • Pode indicar infecção, trauma ou ter um falso positivo. Falso positivo: menstruação. PROTEÍNA Importante indicador de doença renal (triagem). 7 Beatriz Machado de Almeida Bioquímica – Aula 6 • Qualitativo - Não determina os tipos de proteínas. No sumario de urina é só triagem, porque não determina o tipo de proteína, tem proteína <64kDa. A proteína no sumário de urina é qualitativa porque não identifica o tipo de proteína. Quando se fala de proteinúria, se fala de um teste quantitativo que mede a quantidade de albumina que tem peso molecular maior de 64 kDa e que está presente na urina. A microalbuminúria é quantitativo para concentração de albumina. Globulina tem baixo peso molecular. UROBILINOGÊNIO • Degradação intestinal da bilirrubina. • É normal ser encontrado até 2mg/dl. Diferente da bilirrubina que não é normal. • Aumento doença hepática ou hemolítica. Algumas fitas colocam 200microgramas, mas é a mesma coisa de 2mg. Urobilina dá a cor a urina. Quando mais urobilinogênio, mais escura a urina tende a ser. LEUCÓCITOS • Usualmente indica infecção. • Leucócito esterase. Não é a célula que é identificada, mas sim a enzima leucócito esterase presente no citosol dos leucócitos. Então não se assustem se chegar um laudo positivo, porque o laudo separa aspecto físico químicos dos aspectos microscópicos e ao separar pode dar positivo nos aspectos físico químicos medidos pela fita e não ter leucócito presente como célula na contagem, então acham que é o laudo errado, mas não é, ele está identificando a enzima. Os leucócitos podem estar degradados durante a infecção. Então tem uma fita reagente muito positiva com a presença de poucos leucócitos microscopicamente. Isso é possível! NITRITO – PROVA • Nitrito formado por bactérias gram negativas. • Nitrato em nitrito (lipo polissacarídeos). É elemento importantíssimo. Um dos principais componentes orgânicos da urina são os resíduos nitrogenados, que podem ser metabolizados – reduzidos, fazer uma redução de óxido redução que só acontece devido a propriedades dos lipopolissacarídeos presentes na membrana das bactérias gram negativas, que vão reduzir o nitrato (que não é identificado nos testes bioquímicos da urina) em nitrito, que é identificado. Só se vê positivo e negativo, não tem grau de intensidade. Nitrito positivo: indicativo de presença de bactérias gram negativas. Não se usa só o nitrito para diagnosticar o paciente com a presença de E. coli, mas é um forte indicativo. Bom indicativo de monitorização terapêutica. Por exemplo: paciente usa tal antibiótico e repete o sumário de urina após a antibioticoterapia, se tiver nitrito positivo ainda vai ter uma monitorização bacteriana. • Valor preditivo: força que um determinado elemento tem para positivar ou negativar uma doença e esses aspectos são valores positivos para ITU. • Positivo: 97% para infecção bacteriana. • Presença de bactérias: 93% É menor que a do nitrito, porque a bactéria pode estar colonizando o trato e estar presente em abcessos, assim tem uma urina estéril. Pode até ter 8 Beatriz Machado de Almeida Bioquímica – Aula 6 leucócitos, mas tem piúria estéril, urina estéril. As bactérias não estão presentes na urina, mas estão colonizando o trato e podem estar restritas ao abcesso, por exemplo. • Leucocitúria maior igual 8/ campo 70%. Sedimento urinário • Cristais: oxalato, fosfato, urato, droga. Os cristais são elementos normais do plasma, mas que deveriam estar solubilizados e quando se precipitam e formam cristais eles vão representar uma forte precipitação. Pode até relacionar cristal com litíase/cálculos, mas pode ter cálculo sem cristal. Dúvida: Quais alterações no sumário de urina indicariam nefrolitíase? Presença de sangue e a presença de cristais, mas não é sinal patognomônico. Além de ter um quadro infeccioso porque tem lesão de capilares. PROVA = cilindro • Cilindro: hialino, granulosos, leucocitários, hemáticos, gordurosos, cereos. Cilindro é a precipitação de uma proteína tubular chamada de Tamm-hosfall, é uma proteína presente nas células tubulares normais e quando ela migra das células para a luz do túbulo e passa a formar um agregado proteico, constrói uma estrutura chamada de cilindros que podem ser hialinos (não tem nada em cima dele) ou eles podem ser cilindros com elementos em cima, ex. leucocitários. Então tem proteínas invisíveis embaixo que formaram um precipitado. O cilindro tem relação com doenças tubulares ou doenças inespecíficas como febre. Glomerunefrite lúpica: a presença de cilindro hemático é patognomônico para essa doença. • Células sanguíneas: hemácias (até 5/campo), leucócitos (até 8/campo), eosinófilos. • Agentes biológicos: bactérias e fungos. Automoção A automação não cabe em serviços ambulatoriais pequenos, só em serviços hospitalares de médio a grande porte. As fitas reagentes são lidas pelo aparelho e não por humanos. Inovação Tiras reativas de urina contidas em cassete com 400 unidas, permitindo a substituição fácil e rápida. Não há necessidade de calibração após a troca do cassete. Exatidão Sistema de homogeneização de amostras. Evita falsos resultados por sedimentação. Não sofre interferência de ácido ascórbico nos campos de glicose e sangue. Evita resultados falso negativos. Leitura da densidade por refratometria. Determinação automática de cor e aspecto da urina. Dispensão precisa de volumes individualmente em cadaárea reativa, melhorando a precisão de análise.
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