Urină – biochimie

Informatii generale – Urină – biochimie

Urina este un lichid biologic de excretie, cu o compozitie chimica complexa, care poate suferi modificari in anumite stari patologice. Analiza completa de urina include determinarea caracterelor fizice (culoare, aspect, greutate specifica), chimice (pH, proteine, glucoza, corpi cetonici, hematii, bilirubina, urobilinogen, leucocite, nitriti) si examenul microscopic al sedimentului¹.

Biochimia urinei se determina printr-o metoda semicantitativa, cel mai adesea pe un analizor automat, folosind stripuri de urina. Acest tip de test este rapid si masoara elementele din urina care sunt semnificative pentru disfunctii renale, urinare, hepatice si metabolice. In eventualitatea unei modificari patologice, se produce o schimbare de culoare in zona testului respectiv, care se compara cu o scala de culori predefinita. Intensitatea culorii permite o evaluare semicantitativa a rezultatului⁷.

Densitatea urinei (greutatea specifica)

Masoara capacitatea rinichiului de a concentra urina. Testul compara densitatea urinei fata de densitatea apei distilate, care are greutatea specifica 1.000².

Testul detecteaza concentratia de ioni din urina; in prezenta cationilor protonii sunt eliberati de un agent complex si produc o schimbare a culorii pe strip.

Densitatea urinara este dependenta de cantitatea de fluide ingerata de pacient, dar poate fi influentata si de alti factori cum ar fi: transpiratii abundente, efectul temperaturilor scazute, agenti diuretici activi (cafea si alte substante), astfel ca se pot intalni variatii foarte mari ale densitatii urinare (1.000-1.040) chiar si la persoanele sanatoase⁴.

In general, densitatea variaza invers proportional cu cantitatea de urina excretata; in anumite conditii aceasta relatie nu este valabila: diabet (volum si densitate urinara crescute), hipertensiune (volum normal, densitate scazuta), boala renala cronica incipienta (volum crescut, densitate scazuta)².

Conditiile patologice in care se modifica densitatea sunt asociate cu alterarea capacitatii rinichiului de a dilua sau concentra urina:

• Densitate >1.022 (hiperstenurie): proteinurie, nefroze, diabet, pierderi excesive de apa (transpiratii abundente, stari febrile, varsaturi, diaree), stres chirurgical (secretie crescuta de ADH), insuficienta cardiaca congestiva, toxemie de sarcina^1;2;7.

• Densitate <1.015 (hipostenurie): aport excesiv de apa, diabet insipid, glomerulonefrite (densitatea poate fi scazuta, cu volum de urina scazut), pielonefrite cronice (alterarea tubulara afecteaza capacitatea rinichiului de a concentra urina)^1;2;7.

• Rinichiul sclerotic elimina o urina cu densitate aproape constanta (1.009-1.011) – izostenurie^1;7.

pH

pH-ul indica, capacitatea tubilor renali de a mentine echilibrul acido-bazic al plasmei si lichidului extracelular, care se realizeaza prin reabsorbtia sodiului si secretia tubulara de hidrogen si ioni amoniu².

Testul de detectare a pH-ului urinar se bazeaza pe o combinatie de 3 indicatori: rosu-metil, albastru bromtimol si fenolftaleina. La un nivel al pH-ului de 5-9 se obtine o gradare a culorii de la potocaliu la galben-verzui si albastru⁴.

Urina proaspata provenita de la subiecti sanatosi prezinta un pH de 5-6. pH-ul urinar este influentat de factori fiziologici si patologici:

• Valori ale pH-ului ≥8 (urina alcalina) se intalnesc postprandial (raspunsul normal la secretia de acid clorhidric in sucul gastric), dieta vegetariana (in particular citrice si legume), infectii ale cailor urinare (in special cu germeni producatori de ureaza, Proteus si Pseudomonas, care spliteaza ureea in ioni amoniu), varsaturi abundente (alcaloza metabolica), alcaloza respiratorie cu hiperventilatie, depletie de potasiu^1;2;7.

• Valori scazute ale pH-ului (urina acida) apar in urmatoarele situatii: mediu cald si uscat (urina foarte concentrata si puternic acida), in timpul somnului (acidoza respiratorie prin reducerea ventilatiei), dieta bogata in carne si proteine, diuretice clorotiazide, cetoacidoza diabetica, acidoza respiratorie, acidoza metabolica, diaree, inanitie, insuficienta renala decompensata cu uremie, pirexie, infectii urinare produse de Escherichia coli, tuberculoza renala, afectiuni reumatismale cronice^1;2;7.

Importanta pH-ului urinar consta in primul rand in determinarea existentei unei afectiuni acido-bazice sistemice de origine metabolica sau respiratorie si management-ul conditiilor urinare care necesita mentinerea urinei la un pH specific, cum ar fi calculii renali (se urmareste prin dieta si tratament modificarea pH-ului urinar, astfel incat sa previna formarea calculilor), alcalinizarea urinei in tratament cu sulfonamide (prevenirea formarii cristalelor), intoxicatie cu salicilati (cresterea excretiei), in timpul transfuziilor; urina trebuie mentinuta acida in timpul tratamentului infectiilor de tract urinar².

NOTA: pH-ul urinar nu ajunge niciodata la 9; in acest caz trebuie repetata testarea pe un alt specimen proaspat².

Leucocite

Leucocitele excretate in urina sunt reprezentate aproape in exclusivitate de granulocite, a caror activitate esterazica este detectata prin reactia pe care se bazeaza testul inclus in strip (determinand aparitia unei coloratii purpurii). Testul detecteaza leucocite intacte, lizate si cilindri leucocitari. Testul nu este conceput pentru masurarea cantitatii de leucocite².

Leucocituria este un indicator important pentru afectiuni inflamatorii ale tractului urinar: infectii bacteriene (cistita, uretrita, pielonefrita acuta sau cronica), infectii virale sau fungice, infestari parazitare (shistosomiaza), glomerulopatii, nefropatie indusa de analgezice, intoxicatii, tulburari in evacuarea urinii. Apare mult mai frecvent la femei decat la barbati. In cazul unei inflamatii cronice sau vindecate, se obtine de multe ori o reactie leucocitara pozitiva in absenta bacteriuriei – leucociturie “abacteriana”. In intervalul dintre puseele acute ale unei pielonefrite cronice leucocituria reprezinta adesea singurul semn al bolii. Leucocituria “abacteriana” poate sa apara de asemenea in caz de tumori sau tuberculoza⁴. Urinile cu un rezultat pozitiv pentru leucocite trebuie examinate microscopic pentru leucocite si bacterii².

Nitriti

Testul se bazeaza pe conversia bacteriana a nitratului in nitrit  (si aparitia culorii roz pe zona aferenta de pe strip) si este specific pentru prezenta bacteriuriei. Prezenta leucocitelor in cantitate mare si a nitritilor in urina semnalizeaza o infectie urinara produsa de bacterii ca Escherichia coli, Enterobacter, Klebsiella, Citrobacter etc.

Un singur rezultat negativ nu exclude infectia urinara, deoarece numarul de bacterii si continutul in nitrat al urinei pot varia foarte mult. Pe de alta parte, rezultate repetat negative mai pot sa apara in prezenta unui microorganism patogen care nu formeaza nitriti (unii enterococi, stafilococi sau Pseudomonas)⁴.

O proba de urina pozitiva atat pentru leucocite, cat si pentru nitriti impune cultivarea pentru bacterii patogene².

Proteine

Zona de testare a proteinelor de pe strip contine un amestec tampon si un indicator, care in prezenta proteinuriei isi modifica culoarea de la galben la verde, chiar in conditiile in care pH-ul se mentine constant. Testul prezinta o sensibilitate particulara fata de albumina secretata in unele disfunctii renale; fata de celelalte tipuri de proteine (γ-globuline, Bence-Jones, peptone, mucoproteine) sensibilitatea este mult mai redusa.

In conditii patologice, proteinele apar in urina in cantitati variabile⁴.

Proteinuria poate fi tranzitorie (fara leziune renala) in stari infectioase, stari febrile, insuficienta cardiaca, edem acut pulmonar; intermitenta (proteinurie usoara care dispare spontan in timpul noptii si se manifesta in conditii de efort sau oboseala, digestie, postura – proteinuria ortostatica) sau permanenta (asociata cu leziune renala) in glomerulonefrite, sindrom nefrotic, afectiuni localizate ale rinichiului, tumori, litiaza, tuberculoza.

O proteinurie usoara poate sa apara si la alcoolici, insa dispare o data cu dezintoxicarea alcoolica¹.

Prezenta proteinelor in urina este cel mai important indicator de boala renala. Detectia repetata de proteine in urina necesita determinarea cantitativa a proteinelor in urina de 24 ore².

Glucoza

Testul se bazeaza pe o reactie specifica in care D-glucoza este oxidata enzimatic de glucozoxidaza in prezenta oxigenului atmosferic in δ-D-gluconolactona. Peroxidul de hidrogen format oxideaza indicatorul TMB in prezenta peroxidazei, formand un compus colorat care determina o schimbare de culoare a zonei de pe strip, de la galben la verde⁴.

Glicozuria apare in mod specific in diabetul zaharat; alte conditii asociate cu glicozurie sunt: hipertiroidism, acromegalie, boala Cushing, boli hepatice si pancreatice, boli SNC (traumatisme cerebrale, AVC), alterarea reabsorbtiei tubulare a glucozei (sindromul Toni-Debre-Fanconi, boli tubulare renale avansate), sarcina cu posibil diabet latent (diabet gestational). Prezenta glucozei in urina cand concentratia glucozei sangvine este in limite normale indica un defect tubular in reabsorbtia glucozei, care se exprima prin scaderea pragului renal de eliminare a glucozei si este caracteristica diabetului renal (glicozurie renala)^1;2;7.

Valori de alerta clinica – >1000 mg/dL (trebuie testata glucoza serica)².

Corpi cetonici

Detectia se bazeaza pe principiul testului Legal: acidul acetoacetic si acetona reactioneaza cu nitroprusiatul de sodiu si glicina, formand un compus colorat in violet. Reactia este specifica numai pentru cei 2 corpi cetonici, acidul β-hidroxibutiric nefiind detectat⁴.

Corpii cetonici apar in urina in conditii asociate cu alterarea metabolismului carbohidratilor, cand este metabolizata o cantitate crescuta de grasimi, atunci cand aportul de carbohidrati este restrictionat sau in diete bogate in grasimi, stari de acidoza asociate cu afectiuni care fie stimuleaza cetogeneza hepatica: inanitie, anorexie, regim alimentar bogat in lipide, proteine si sarac in glucide, diabet zaharat (acidoza diabetica), stari dispeptice (varsaturi, diaree prelungite, in special la copii), eclampsie, glicozurie renala, glicogenoze (boala von Gierke), hipertiroidism, febra, sarcina, lactatie^1;2;7. La persoanele non-diabetice cetonuria apare frecvent in bolile acute, stres sever, efort fizic intens. Cetonuria apare dupa anestezie cu eter sau cloroform².

Prezenta corpilor cetonici in urina unui pacient diabetic sugereaza ca diabetul nu este bine controlat. Cetonuria la un copil <2 ani constituie un semnal de alerta².

Bilirubina si urobilinogenul

Pigmentii biliari – bilirubina si biliverdina – sunt absenti in urina normala, iar urobilinogenul si urobilina apar in cantitati mici.

In conditii patologice numai bilirubina conjugata apare in urina. Bilirubina urinara este un semn precoce de boala hepatocelulara sau obstructie biliara intra- sau extrahepatica (apare in urina inaintea altor semne de disfunctie hepatica). De asemenea, prezenta sau absenta sa din urina este utilizata in diagnosticul diferential al icterului².

Urobilinogenul este crescut in conditiile asociate cu icter hemolitic si insuficienta hepatica. In cazul obstructiei complete a cailor biliare, urobilinogenul este absent in urina, deoarece bilirubina este impiedicata sa ajunga in intestin pentru a-l forma. Astfel, prezenta bilirubinei in urina in absenta urobilinogenului sugereaza icter obstructiv¹.

In anumite stari patologice in urina pot sa apara pigmentii sanguini, reprezentati de hemoglobina libera (hemoglobinurie) si cea continuta in eritrocite (hematurie).

Detectia sangelui in urina se bazeaza pe actiunea peroxidativa a hemoglobinei sau mioglobinei, care catalizeaza oxidarea indicatorului TMB, rezultand un compus colorat care determina schimbarea in verde a zonei aferente de pe strip.

Hematuria poate fi microscopica sau macroscopica (in cazul prezentei >0.5 mL sange/litru de urina) si se intalneste in numeroase afectiuni ale rinichilor si tractului urogenital: litiaza, glomerulonefrita, tumori renale, ureterale sau vezicale, cistita, pielonefrite, adenom de prostata, necroza papilara, infarct renal, traumatisme, rinichi polichistic, hematuria benigna familiala sau recidivanta etc. Mai rar, hematuria poate fi un semn de diateza hemoragica: hemofilie, trombocitopenii, tratament anticoagulant.

Hemoglobinuria survine in hemolize intravasculare severe cand este depasita capacitatea sistemului reticuloendotelial de a metaboliza hemoglobina libera si aceasta este filtrata glomerular. Hemoglobinuria poate aparea si ca urmare a lizei hematiilor in tractul urinar².

Cand sedimentul urinar este pozitiv pentru prezenta sangelui, dar nu se evidentiaza eritrocite la examenul microscopic, este banuita mioglobinuria, care se asociaza cu arsuri severe, infectii grave, intoxicatii (monoxid de carbon, barbiturice), efort fizic intens, soc electric, convulsii, hipertermia maligna, infarctul miocardic, miozite, distrofii musculare, traumatisme musculare, mioglobinuria ereditara (sindromul McArdle) etc.^2;3;4. Mioglobina poate fi diferentiata de hemoglobina prin teste chimice². De asemenea enzimele musculare sunt crescute, iar serul nu este limpede³.

Orice test pozitiv pentru prezenta sangelui in urina trebuie verificat pe un nou specimen si, daca se mentine, pacientul trebuie evaluat mai departe².

Recomandari pentru determinarea biochimiei urinei – testul are valoare semnificativa in identificarea unor disfunctii  renale, urinare, hepatice si metabolice^1;6;7.

Pregatire pacient – recoltarea pentru examenul de urina se face din prima urina de dimineata (sau o proba de urina spontana), jetul mijlociu, dupa o prealabila toaleta locala⁵. Prima urina de dimineata are avantajul ca este mai concentrata si nu este influentata de dieta si activitatea fizica².

Specimen recoltat – urina⁵.

Cauze de respingere a probei – cantitate insuficienta de urina; recoltare si pastrare necorespunzatoare⁴.

Recipient de recoltare – recipient pentru sumarul de urina⁵.

Cantitate recoltata – 10 ml⁵.

Prelucrare necesara dupa recoltare – se imerseaza stripul in  urina timp de o secunda, dupa care se introduce  in analizor; rezultatele apar in 60-120 secunde⁵.

Stabilitate proba – dupa recoltare, probele se pastreaza la temperatura camerei (18-25°C) si vor fi aduse la laborator in cel mult 2 ore. In situatia in care transportul catre laborator nu se poate efectua in doua ore, proba isi mentine stabilitatea refrigerata (4°C) pentru maxim 24 ore.

Metoda – fotometrica⁵.

Valori de referinta⁵

Limite si interferente^2;3;8

Bibliografie

1. Facultatea de farmacie, Disciplina Biochimie, UMF Iasi – Indrumar de lucari practice de biochimie. 1993, 223-245.

2. Frances Fischbach. Urine Studies. In A Manual of Laboratory and Diagnostic Tests. Lippincott, Williams & Wilkins, USA, 8 Ed., 2009, 199-210.

3. Jacques Wallach. Urina. In Interpretarea testelor de diagnostic. Editura Stiintelor Medicale, Romania, 7 ed., 2001, 121-150.

4. Kouri T et al. European Urinalysis Guidelines. Scan J Clin Lab Invest, Vol.60, Supplement 231, 2000.

5. Laborator Synevo. Referinte specifice tehnologiei de lucru utilizate 2010. Ref Type: Catalog.

6. Laboratory Corporation of America. Directory of Services and Interpretive Guide. Urinalysis, Routine. www.labcorp.com.2010.

7. Lothar Thomas. Kidney and urinary tract. In Clinical Laboratory Diagnostics. 1998; 362-364.

8. V.Dumitrascu, D.Grecu, S.Giju, C.Flangea, V. Daliborca. Examenul de urina – de la arbitrar la standard. In Revista Romana de Medicina de Laborator, Vol. 1, Nr.1, decembrie 2005, 9-19.