Pathogenese van acuut nierfalen

Acuut nierfalen ontwikkelt zich over een periode van enkele uren tot enkele dagen als reactie op diverse verwondingen en manifesteert zich door azotemie, oligoanurie, een zuur-base-evenwicht en een elektrolytenevenwicht. Het gaat gepaard met een plotselinge, mogelijk reversibele afname van SCF.

Normale glomerulaire filtratiesnelheid en maximale urine-osmolaliteitswaarden

Indicatoren	Pasgeborenen	1-2 weken leven	6-12 maanden van het leven	1-3 jaar	Volwassenen
SCF, ml/min per 1,73 m2	2b,2±2	54,8±8	77±14	96±22	118±18
Maximale urine-osmolaliteit, mosmol/kg H20	543+50	619±81	864±148	750±1330	825±1285

Het blijft controversieel op welk niveau een afname van SCF met 50% of meer, die minstens 24 uur aanhoudt, wijst op het begin van acuut nierfalen. Dit gaat gepaard met een stijging van de creatinineconcentratie in het bloedplasma van meer dan 0,11 mmol/l bij pasgeborenen en proportioneel hoger bij oudere kinderen. Een bijkomend diagnostisch teken is oligurie. De belangrijkste pathofysiologische schakels bij het ontwikkelen van symptomen van acuut nierfalen zijn water- en elektrolytstoornissen, metabole acidose, koolstofdioxide-accumulatie, verhoogde ventilatie, longschade en pathologische ademhaling.

Acuut nierfalensyndroom is zelden geïsoleerd; het ontwikkelt zich vaak als onderdeel van multiorgaanfalen. Het bijzondere van het beloop van dit syndroom is de cyclische aard ervan, met de mogelijkheid van volledig herstel van de verminderde nierfunctie. Desondanks bedraagt de mortaliteit bij acuut nierfalen 10-75%. De grote spreiding in overleving hangt samen met de verschillende aard van de ziekten die acuut nierfalen veroorzaken.

In de neonatale periode is het risico op het ontwikkelen van acuut nierfalen verhoogd vanwege de onrijpheid van de nieren. Het belangrijkste onderscheidende kenmerk van een voldragen pasgeborene is een laag SCF en een minimale nierdoorbloeding. Bij pasgeborenen is het fysiologische vermogen van de nieren om urine te concentreren en te verdunnen ook zeer beperkt, waardoor het vermogen om hemostasestoornissen te reguleren minimaal is. Tegelijkertijd bevinden hun functionerende nefronen zich in de juxtamedullaire laag en zijn ze relatief goed beschermd tegen hypoxie. Dit is de reden waarom voorbijgaande nierischemie bij pasgeborenen vrij vaak voorkomt (met een ongunstig beloop, de ontwikkeling van asfyxie), maar zelden leidt tot echte corticale necrose. Sterker nog, de nieren reageren alleen op veranderingen in hemodynamiek en hypoxie door de filtratiesnelheid te verlagen. Na normalisatie van de hemodynamiek en eliminatie van de schadelijke stof verdwijnen ook de nierdisfuncties.

Wanneer de nierperfusie of het vaatvolume afneemt, neemt de reabsorptie van opgeloste stoffen, waaronder ureum, toe. Onder fysiologische omstandigheden wordt 30% van het in de glomeruli gefilterde ureum geresorbeerd. Dit percentage neemt toe bij een verminderde nierperfusie. Omdat creatinine niet wordt geresorbeerd, leidt een verhoogde reabsorptie van ureum tot een stijging van de ureum/creatinine-ratio in het bloed. Deze aandoening wordt vaak prerenale azotemie genoemd.

In sommige gevallen leiden progressie van algemene hemodynamische en bloedcirculatiestoornissen, en een sterke afname van de nierbloedstroom, tot een afferente vasoconstrictie van de nieren met een herverdeling van de nierbloedstroom. Bij ernstige ischemie van de niercortex daalt de SCF tot kritieke waarden, bijna tot nul, met daaropvolgende ischemische necrose van het epitheel van de gekronkelde tubuli van de nieren. Het belangrijkste klinische teken van acute tubulaire necrose is de ontwikkeling van oligurie.

Acuut nierfalensyndroom kan worden veroorzaakt door een ontsteking in het nierparenchym en interstitium (glomerulonefritis of tubulo-interstitiële nefritis). Naast ischemie wordt parenchymateuze nierschade bevorderd door endogene intoxicatie (microbiële toxines, pro-inflammatoire mediatoren, biologisch actieve stoffen, vrije zuurstofradicalen, enz.), die het bloedstollingssysteem beïnvloeden.

Bij patiënten met een zuiver nefrotisch syndroom kan acuut nierfalen gepaard gaan met interstitieel weefseloedeem, verhoogde hydrostatische druk in de proximale tubuli en het kapsel van Bowman, en daarmee een daling van de filtratiedruk en de SCF-waarde. Hemodialyse met massieve ultrafiltratie of de introductie van albumine, waardoor interstitieel oedeem verdwijnt, kan de nierfunctie herstellen.

In sommige gevallen kan anurie bij glomerulaire nierziekte een gevolg zijn van tubulaire obstructie door eiwitmassa's of bloedstolsels, bijvoorbeeld bij patiënten met IgA-nefropathie met episodes van macrohematurie.

Een afname van SCF kan het gevolg zijn van processen van snel ontwikkelende proliferatie in de glomeruli met compressie van de capillaire lussen en/of tubulo-interstitiële veranderingen, maar ook van de afgifte van vasoactieve stoffen en cytokinen uit monocyten en andere cellen, wat een directe indicatie is voor plasmaferese.

Bij septische omstandigheden is de pathogene schakel een ernstige anaërobe bacteriële shock en de daarmee gepaard gaande hemolyse.

Ondanks de diversiteit aan etiologische factoren van acuut organisch nierfalen, bestaat de pathogenese ervan uit de volgende hoofdpathologische processen:

• niervasoconstrictie die weefselischemie veroorzaakt;
• verminderde permeabiliteit van de glomerulaire capillairen, wat leidt tot een daling van de SCF;
• verstopping van de tubuli door celresten;
• transepitheliale terugstroom van filtraat in de peritubulaire ruimte.

De hemodynamische factor speelt een dominante rol in de pathogenese van het syndroom. Het wordt beschreven door een bekend fenomeen (tubuloglomerulaire feedback), waarvan de essentie bestaat uit beschadiging van de epitheelcellen van de proximale tubuli onder invloed van bepaalde factoren, wat leidt tot een afname van de reabsorptie van zouten en water in het begin van het nefron. Een verhoogde stroom van Na ⁺ -ionen en water in de distale delen van het nefron dient als stimulus voor de afgifte van vasoactieve stoffen (renine) door het juxtaglomerulaire apparaat. Renine veroorzaakt en handhaaft spasmen van de afferente arteriolen met herverdeling van de nierbloedstroom, desolatie van de arteriolen en een afname van de SCF. Dit alles leidt tot een afname van de uitscheiding van zouten en water. Het feedbacksignaal dat door de tubuli wordt uitgezonden om de bloedstroom en SCF te verminderen bij overmatige uitscheiding van oplossingen, wordt tubuloglomerulaire feedback genoemd. Onder fysiologische omstandigheden biedt het een veiligheidsmechanisme om SCF te beperken wanneer de tubulaire capaciteit overbelast is. Bij acuut nierletsel vermindert de activering van dit mechanisme echter de nierbloedstroom verder, waardoor de voedingstoevoer wordt beperkt en de tubulaire schade verergert.

In de oligoanuriefase van acuut nierfalen speelt de hemodynamische factor geen dominante rol. Wanneer er al nierschade is opgetreden, leiden pogingen om de nierdoorbloeding te verhogen niet tot een significante toename van de SCF en dus niet tot verbetering van het beloop van acuut nierfalen.

Door aanzienlijke schade aan het reabsorptievermogen van nefronen en veranderingen in de normale corticomedullaire osmotische gradiënt bij een verlaagde filtratiesnelheid treedt een toename op van de fractionele of absolute wateruitscheiding. Al deze mechanismen verklaren het ontstaan van het polyurische stadium van acuut nierfalen.

In de herstelfase komt de rol van de hemodynamische factor opnieuw naar voren. Een verhoogde nierdoorbloeding verhoogt tegelijkertijd de SCF en de diurese. De duur van de herstelfase wordt bepaald door de resterende hoeveelheid actieve nefronen. De snelheid van nierherstel is direct afhankelijk van de nierdoorbloeding in de herstelfase.

Pathologische veranderingen bij acuut nierfalen beperken zich in de meeste gevallen tot in verschillende mate dystrofische veranderingen in het nefron. Tijdige toepassing in de huidige fase van conservatieve detoxificatiemethoden, niervervangende therapie, stelt ons in staat om het syndroom van acuut nierfalen als een reversibele aandoening te behandelen.

[ 1 ], [ 2 ], [ 3 ], [ 4 ], [ 5 ], [ 6 ], [ 7 ], [ 8 ], [ 9 ]