Adaptacion a las lesiones renales

Mantener casi constante el medio interno, incluidos el volumen, la composición, la tonicidad y la distribución de los líquidos orgánicos en los diferentes compartimientos es esencial para la supervivencia. Con las variaciones diarias en el consumo de alimentos sólidos y líquidos, el mantenimiento del medio interno requiere la excreción continua de estas sustancias en cantidades que se equilibren con las ingeridas. Aunque las pérdidas por intestino, pulmones y piel contribuyen normalmente a esta capacidad excretoria, la mayor responsabilidad en la excreción de solutos y agua es de los riñones. El propósito de este capítulo es revisar las funciones excretorias del riñón normal y examinar la forma en que estas funciones son afectadas por la enfermedad.

Efecto de la pérdida de nefronas sobre los mecanismos excretorios del riñón

Ultrafiltración glomerular

La formación de orina empieza en el glomérulo con la elaboración de un ultrafiltrado del plasma. La tasa de ultrafiltración glomerular (glomerular filtration rate , GFR) depende fundamentalmente de las fuerzas que impulsan la filtración (presión hidrostática en los capilares glomerulares) y las que se oponen a ésta (suma de presión hidrostática en el espacio de Bowman y presión oncótica en los capilares glomerulares). Otros determinantes del filtrado glomerular son el flujo plasmático glomerular y la superficie total de los capilares glomerulares. Cabe esperar un descenso de la GFR cuando: 1) se reduce la presión hidrostática glomerular (como en el choque circulatorio), 2) cuando aumenta la presión hidrostática tubular (por tanto, del espacio de Bowman), como ocurre en la obstrucción urinaria, 3) cuando la presión oncótica plasmática sube a niveles muy altos (hemoconcentración debida a deshidratación grave, mieloma múltiple u otras disproteinemias), 4) cuando desciende el flujo sanguíneo renal, y por tanto el glomerular (hipovolemia grave, insuficiencia cardíaca grave), 5) cuando se reduce la permeabilidad (enfermedad glomerular difusa) y 6) cuando disminuye la superficie de filtración debido a la pérdida local o difusa de nefronas en la insuficiencia renal progresiva.

La pared del capilar glomerular se adapta perfectamente a las cantidades tan elevadas de agua que la atraviesan, pero sólo deja pasar las moléculas más pequeñas de los solutos. Las moléculas del tamaño de la inulina (aproximadamente 5 200 de peso molecular) atraviesan sin problemas la barrera glomerular, y aparecen en las mismas concentraciones en el espacio de Bowman que en el plasma, mientras que el transporte de solutos de tamaño cada vez mayor disminuye progresivamente, de tal suerte que cuando se aproximan al tamaño de la albúmina sérica la mayor parte quedan retenidos en el plasma. La albúmina, una molécula polianiónica presente en el plasma, sufre retención adicional por las fuerzas electrostáticas ejercidas por las moléculas de superficie con carga negativa situadas en las prolongaciones de los podocitos epiteliales que forman las hendiduras de filtración y los diafragmas en hendidura. Si se interrumpen estas barreras mecánicas y electrostáticas, lo que ocurre en muchas formas de lesión glomerular, grandes cantidades de proteínas plasmáticas logran acceder al filtrado glomerular.

Adaptación del glomérulo a la pérdida de nefronas

A medida que se pierde masa de nefronas, las restantes sanas (o menos dañadas) tienden a hipertrofiarse y asumen una mayor carga funcional para compensar la pérdida global de la función. Por ejemplo, un enfermo sometido a nefrectomía unilateral pierde la mitad de la masa de nefronas y sufre una reducción de 50% del filtrado glomerular en el momento de la cirugía. Sin embargo, al cabo de unos meses la cantidad se eleva hasta 80% del valor preoperatorio. Esto significa que la GFR de cada una de las nefronas sobrevivientes aumenta por encima de lo normal, un estado que se conoce como hiperfiltración . Para que el filtrado se eleve en una nefrona se precisa un ajuste hemodinámico renal (aumento del flujo plasmático glomerular y de la presión hidrostática en el capilar glomerular) que incremente las fuerzas de ultrafiltración, así como una hipertrofia glomerular que expanda la superficie máxima disponible para el filtrado. Estas adaptaciones anatómicas se manifiestan en un aumento de tamaño de los glomérulos (y túbulos) en los cortes histológicos de los sujetos con un solo riñón. En las enfermedades renales crónicas se observan cambios estructurales similares, con cúmulos de glomérulos y túbulos hipertrofiados intercalados con áreas de parénquima atrofiado o cicatrizado. Aunque no se puede medir directamente el filtrado glomerular en una sola nefrona humana, cabe admitir que un aumento local del tamaño de las nefronas en un enfermo con un proceso renal crónico indica, en general, un incremento local del filtrado por nefrona, y que estas adaptaciones dinámicas suponen un mecanismo para compensar la destrucción de las nefronas.

Equilibrio glomerulotubular

La integración tan estrecha entre las funciones del glomérulo y el túbulo (equilibrio glomerulotubular) que se advierte en la insuficiencia renal crónica (chronic renal failure, CRF) apoya la tesis según la cual el modo habitual por el que disminuye el filtrado glomerular en la CRF es la pérdida progresiva de nefronas. La conservación del equilibrio glomerulotubular hasta las fases finales de la CRF resulta esencial para la hipótesis de la nefrona intacta, que afirma en esencia lo siguiente: a medida que avanza la CRF, el funcionamiento renal se sustenta en un grupo cada vez menor de nefronas funcionales (o hiperfuncionales), y no en un número de nefronas conservado, pero cada una de ellas con capacidad de funcionamiento reducida. Esta hipótesis tiene gran interés para explicar los mecanismos de progresión de la CRF. Existen muchas pruebas de que las nefronas sometidas a una mayor carga excretoria durante largos períodos acaban siendo dañadas a causa de los ajustes señalados. Por tanto, el coste de estas adaptaciones compensadoras a la pérdida de nefronas es una destrucción imparable de las reservas de éstas.

La magnitud de la hiperfiltración de cada nefrona, cuando se pierde la mitad de la masa de éstas, carece por lo general de consecuencias negativas graves e incluso se puede sostener durante dos o tres decenios. Sin embargo, si desaparece más de la mitad de toda la masa de nefronas, como sucede en la cirugía conservadora de traumatismos renales bilaterales, neoplasias o enfermedades renales inactivas, las nefronas residuales se encuentran al límite de su capacidad compensatoria. Dichas adaptaciones pueden compensar a corto plazo la tendencia del filtrado glomerular a descender, pero con el tiempo se instauran la proteinuria y una glomerulosclerosis focal y segmentaria, tanto más cuanto mayor sea la cantidad de nefronas destruidas o extirpadas. En consecuencia, el filtrado glomerular desciende de modo progresivo. El estudio experimental de los procesos de lesión glomerular revela que las secuelas negativas a largo plazo del déficit grave de nefronas van precedidas siempre de incremento en la presión hidrostática del capilar glomerular (hipertensión capilar glomerular) y de hiperperfusión e hipertrofia glomerulares. Las medidas destinadas a controlar la respuesta adaptativa pueden mejorar la aparición ulterior de insuficiencia renal. En concreto, los medicamentos (p. ej., inhibidores de la enzima convertidora de la angiotensina y bloqueadores del receptor de angiotensina II) y otras intervenciones (como la restricción dietética de proteínas) que reducen la presión glomerular pueden retrasar el ritmo de avance de la enfermedad renal experimental y humana. Sin estas intervenciones, cada vez más glomérulos dejan de funcionar como consecuencia de la glomerulosclerosis avanzada y de la alteración de la estructura y la función del túbulo; todo ello culmina en una pérdida completa del filtrado glomerular (es decir, insuficiencia renal terminal). Esta vía final común del daño renal crónico explica la naturaleza progresiva de la insuficiencia renal crónica causada por enfermedades renales muy distintas.

El grado de reducción de la GFR total se representa en la abscisa, expresado como porcentaje de la normalidad (100%). El manejo por el riñón de gran parte de los solutos normalmente contenidos en el filtrado glomerular se ajusta a tres patrones generales. La curva A describe el patrón que rige para sustancias como la creatinina y la urea, que en condiciones normales dependen mucho del filtrado glomerular para su excreción a la orina; es decir, la excreción no es influida en grado apreciable por la secreción. Por tanto, como se muestra en la figura, según disminuye la GFR los valores plasmáticos de creatinina, urea y otras sustancias que se excretan principalmente por filtración aumentan de forma progresiva.