Nefrologia

Nefrologia — glomerulonefriti + 10-16

Glomerulonefriti

Gruppo di malattie renali causate da processi infiammatori che colpiscono i nefroni con interessamento temporalmente dilazionato delle sue parti, ossia prima il glomerulo e poi i tubuli, interstizio, vasi; anche se la causa è diversa il risultato finale sarà sempre l’insufficienza renale cronica.

Il danno renale prevede vari step:

1. Anomalie urinarie asintomatiche.
2. Sindrome nefritica ematuria, ridotta funzione renale, ipertensione arteriosa, edema.
3. Deterioramento della funzione renale rapido.
4. Sindrome nefrosica edema, proteinuria, ipoalbuminemia.

Classificazione

• Istopatologicamente: proliferative; non proliferative.
• Patogeneticamente: primitive con lesioni glomerulari isolate; secondarie a una patologia sistemica.
• Clinicamente: sindrome nefritica; sindrome nefrosica; anomalie urinarie isolate.

Epidemiologia

Occupano il 4° posto tra le cause di insufficienza renale cronica. Incidenza delle primitive è di 22,7/1.000.000 abitanti con particolare interesse delle forme da depositi mesangiali di IgA, mentre nelle secondarie è di 5,8, con più alta frequenza nei maschi, eccezion fatta per la nefrite lupica. È la terza causa di insufficienza renale cronica terminale dopo diabete e ipertensione arteriosa.

Eziopatogenesi

In breve possiamo dire che le cause delle diverse glomerulonefriti sono tutte diverse ma accomunate tutte dalla deviazione della risposta immune con formazione e deposito di immunocomplessi del glomerulo, che si possono essere formati in circolo oppure si formano in situ e vi è inoltre un piccolo ruolo dell’immunità cellulo-mediata e questo porta a vari tipi di quadri istopatologici di danno che però porta ad una evoluzione sia immunologica che non-immunologica, entrambe però esitano nella perdita di funzione del glomerulo, del nefrone e dunque insufficienza renale.

Per la maggior parte delle volte sono infezioni di tipo batterico, streptococco β-emolitico gruppo A, virali, virus C dell’epatite, protozoario, schistosomiasi, questi causano una risposta immunitaria, formazione di immunocomplessi che si depositano nelle anse capillari e danno altre risposte cellulo-mediate. Da un punto di vista microscopico c’è un’iniziale presentazione dell’antigene, poi l’attivazione dei linfociti Th1 o Th2 e infine la risposta delle cellule renali a tali stimoli.

Progressione del danno renale

Va detto che l’instaurarsi del danno renale è dovuto ad una continua prevalenza di fattori di offesa come citochine infiammatorie, fattori di crescita e infiltrato di leucociti, piastrine, complemento, che non riescono ad essere adeguatamente controbilanciati dai meccanismi di difesa locali quali citochine anti-infiammatorie, proteinasi, eparina, nitrossido. Ma può anche essere causato da un danno ischemico che porta alla secrezione di renina e accelerata fibrosi. Il danno iniziale è sempre rivolto al glomerulo e coinvolge come tappa obbligatoria i linfociti T che però possono essere Th1 e dare una risposta cellulo-mediata con secrezione di IFN-γ, TNF-β, IgG1, IgG3, oppure i Th2 secernenti IL-4, IL-5, IL-13 e IgE.

L’infiltrato infiammatorio e il rilascio di sostanze infiammatorie fa sì che ci sia una progressiva e cronica sclerosi: PDGF stimola le cellule mesangiali a secernere αSMA, α-smooth muscle actin, un marker di attivazione cellulare, TGF-β stimola il mesangio a produrre componenti della matrice extracellulare e al contempo inibisce le proteasi responsabili della loro distruzione, l’esito è dunque un cambiamento quantitativo e qualitativo della matrice extracellulare con dominanza di collagene I e III. Un secondo tipo di danno è costituito non tanto dalla proliferazione del mesangio, quanto dal distacco dei podociti e dalla perdita della struttura portante del glomerulo.

Meccanismi immunologici di danno renale

Presentazione del peptide antigenico, segnale 1: prevede il legame tra la sinapsi immunologica, l’HLA-DR con il recettore TcR-CD3 dell’APC e parallelamente c’è anche il segnale costimolatore essenziale che è B7-1 e B7-2 del macrofago con CD28 del linfocita immaturo Th0, ma anche CD40 sul macrofago e CD40L sul Th0.

Contesto citochinico, segnale 2: a seconda di quale citochina è maggiormente presente nell’ambiente in cui è avvenuto il segnale 1 allora avremo il differenziamento verso fenotipi dei linfociti T differenti. In particolare:

• IL-12 › Th1.
• IL-2, IL-4, IL-13 › Th2.
• TGF-β, IL-6, IL-23 › Th17.
• TGF-β › Treg.

Secrezione dei vari linfociti, segnale 3:

• Th1 › IL-12, IFN-γ, TNF-β responsabili dell’ipersensibilità ritardata cellulo-mediata che richiama cellule infiammatorie quali linfociti e macrofagi nel glomerulo.
• Th2 › IL-4, IL-13, IL-15 responsabili della risposta umorale, o anticorpo-mediata, dove gli anticorpi portano all’attivazione del complemento formando immunocomplessi che andranno a depositarsi a livello glomerulare, oppure produrre anticorpi che legano direttamente antigeni della membrana basale, in situ.

Inoltre va detto che IFN-γ e IL-12 sopprimono i Th2 e IL-4 e IL-13 sopprimono i Th1. Avremo varie glomerulonefriti e ciascuna coinvolgerà prevalentemente l’uno o l’altro gruppo e va detto che nei paesi sviluppati predominano le forme Th2.

• Th17 › IL-17, IL-21 responsabili della glomerulonefrite mediata dalla MPO.
• Treg › TGF-β, IL-10, CTLA-4 per sopprimere la risposta immunitaria.

Mediatori della risposta infiammatoria

Ruolo dei sistemi umorali e cellulari: la deposizione di antigeni o immunocomplessi attiva a livello renale tutta una serie di componenti:

• Sistema del complemento: cruciale nelle glomerulonefriti perché in animali senza complemento le glomerulonefriti non si instaurano e inoltre in pazienti con questa malattia abbiamo basse concentrazioni di complemento, perché è stato consumato. Il C3a e il C5a aumentano la permeabilità dei capillari glomerulari e svolgono azione chemiotattica; C3b favorisce l’aderenza dei polimorfonucleati alla membrana basale e questi portando immunocomplessi ed enzimi lisosomiali svolgono un’azione litica sulla stessa membrana basale; la forma finale C5b-9 si deposita a livello della cellula epiteliale e per via diretta causa un’alterazione della distribuzione delle cariche anioniche aumentando la permeabilità del glomerulo e per via indiretta libera prostaglandine e prostacicline che vasodilatano favorendo la permeabilità.
• Prostaglandine: se io do il farmaco indometacina che inibisce la secrezione delle prostaglandine a livello renale si è visto che la proteinuria si riduce.
• Coagulazione: gli immunocomplessi attivano il fattore XII che porta alla deposizione della fibrina nei capillari glomerulari, questa porta alla reazione macrofagica, alla sostituzione progressiva con materiale ialino e alla produzione locale di fattore tissutale che forma trombina e da qui fibrina.
• ROS liberate prevalentemente dai polimorfonucleati e dai monociti per via del fatto che incrementano il consumo di ossigeno, ma anche dalle cellule stesse del glomerulo, ciò porta alla formazione di acidi alogeni che causano un danno diretto alle cellule nascenti e anche un danno indiretto perché potenziano la proteasi.
• Infiltrazione dei polimorfonucleati: richiamate da C5a liberano molte sostanze quali FAP, fattore attivante piastrine, PDGF, fattore di crescita prodotto dalle piastrine, LTB4, leucotrieni, ma anche sostanze tossiche vasoattive nei granuli azzurrofili come proteasi, elastasi e catepsina G, che aggrediscono la membrana basale del glomerulo digerendo il collagene IV e la laminina. I neutrofili in particolare attivati da immunocomplessi, C5a secernono fibronectina, trombassano A2, IL-1 e TNF che recepiti dai loro recettori fanno sì che ci sia una maggiore aderenza. La funzione dei neutrofili è quella di fagocitare gli immunocomplessi realizzando il burst ossidativo, ROS, proteasi.
• Monociti-macrofagi: generano ossidanti, proteasi e TGF-β per causare deposizione di fibrina e la sintesi di matrice extracellulare portando alla sclerosi. Funzione afferente di produzione di idrolasi che denaturano la membrana basale, e di proteasi, collagenasi, attivatore del plasminogeno, inoltre secernono PDGF, IFN-γ, TNF, ROS e quella efferente di presentare l’antigene.
• Linfociti T e B: producono citochine e i Th1 attivano i macrofagi invece i Th2 li inibiscono.
• Piastrine: coinvolte nelle trombosi intraglomerulari, si accumulano entro 10 min e interagiscono con i neutrofili che secernono enzimi ossidanti mentre le piastrine secernono PAF4, trombassano, sostanze vasoattive, chemiotattiche, PDGF che è un fattore di crescita responsabile della proliferazione cellulare.

Formazione degli immunocomplessi

Gli immunocomplessi sono l’unione di anticorpo e antigene, questa unione può avvenire nel circolo e poi l’immunocomplesso depositarsi nel glomerulo a livello sottoendoteliale, sottoepiteliale e mesangiale; oppure ci possono essere degli autoanticorpi che attaccano gli antigeni del glomerulo renale e quindi l’immunocomplesso si forma in loco.

1. Complessi circolanti: la malattia da siero sperimentale nell’animale si ottiene iniettando proteine sieriche non appartenenti all’animale, queste verranno eliminate normalmente in un primo momento, ma se l’antigene è in elevate quantità dopo 1 settimana la produzione di anticorpi produrrà immunocomplessi che non riescono ad essere smaltiti dai macrofagi, più avanti la prevalenza di anticorpi forma degli immunocomplessi ad alto peso molecolare più facilmente fagocitabili e dunque la malattia si risolve. Anche nell’uomo ci può essere la malattia da siero acuta ad esempio dopo l’iniezione dell’anticorpo contro il tetano che può comportarsi come antigene da eliminare, inoltre esiste anche la forma cronica, corrispondente alle glomerulonefriti croniche umane, che si crea quando l’eccesso di antigene si verifica per molto tempo per via delle continue somministrazioni sperimentali e mentre prima potevamo avere febbricola ed edemi provvisori, in questo caso abbiamo insufficienza renale. Questi immunocomplessi è stato dimostrato essere riscontrati dello stesso tipo sia in circolo che nel glomerulo dove i leucociti sintetizzano un mediatore fosfolipidico detto PAF che attiva le piastrine a secernere sostanza che neutralizzano le cariche anioniche dei capillari glomerulari favorendo il passaggio di proteine, inoltre va detto che la carica anionica del glomerulo è di per sé un fattore predisponente per la deposizione dell’immunocomplesso dal momento che questo ha carica cationica. Un’altra forma di glomerulonefrite da citare è quella da deposito di IgA e si è visto che la forma depositata è polimerica e non monomerica. L’eliminazione dell’immunocomplesso dipende da moltissimi fattori: innanzitutto se c’è un eccesso di antigene questi immunocomplessi sono piccoli e tendono più depositarsi, mentre se c’è eccesso di anticorpi le macromolecole sono più facilmente fagocitate; anche il flusso ematico è importante dal momento che maggiore è, più è probabile l’arresto delle macromolecole; inoltre va anche considerata la propensione dei macrofagi a smaltire gli immunocomplessi. Chiaramente a livello terapeutico in questo caso ci interesserà sapere qual è l’antigene che causa questa reazione ed eliminarlo dal corpo.
2. Immunocomplessi formati in situ: ci sono numerosissimi e differenti antigeni, batterici, virali, tumorali, autologhi da secreto, fissi, mobili, che circolando, in un primo momento si stanziano nel glomerulo e poi su questi si lega un anticorpo circolante, tale fenomeno è favorito dall’alterata funzione del mesangio, da un’alterata distribuzione di cariche elettriche sull’endotelio, inoltre va ricordato che alcuni antigeni avendo carica positiva sono favoriti, favoriti anche quelli che intrinsecamente hanno affinità per altri antigeni locali e in generale le deboli risposte immunitarie favoriscono il circolo di tali antigeni. Gli esperimenti che ricreano questa condizioni sono la forma attiva e quella passiva della glomerulonefrite di Heymann dove nella attiva somministriamo un concentrato di rene eterologo + adiuvante di Freund al ratto e questo produrrà anticorpi contro l’antigene GP330, Megalin, che si trova nelle rientranze dei podociti, e questo spiega l’accumulo degli immunocomplessi in sede sottoepiteliale; mentre nella forma passiva diamo direttamente IgG anti-GP330 murino e avremo la stessa malattia, queste 2 condizioni sono la ricreazione murina della glomerulonefrite membranosa umana. Altri esperimenti sono la glomerulonefrite di Masugi con somministrazione di anticorpi eterologhi anti-membrana basale e la glomerulonefrite di Steblay con somministrazione di antigeni eterologhi della membrana basale; in tutti questi casi abbiamo sempre ispessimento della membrana basale, proteinuria, ematuria, deposito di IgG e C3, questi ultimi 2 esperimenti ricreano invece la glomerulonefrite di Goodpasture. Esistono altri casi in cui anticorpi oppure DNA da lisi cellulare, come nei topi NZBW che hanno una malattia equivalente al lupus umano, oppure anche antigeni streptococcici hanno la facoltà di legare antigeni dell’epitelio glomerulare e legare anticorpi circolanti.
3. Ipersensibilità cellulo-mediata: cellule T e macrofagi sono normalmente presenti nel glomerulo e se questi erroneamente secernono una linfochina chiamata “soluble immune response suppressor” leghi le integrine dei podociti e ne induca un cambiamento del citoscheletro portando al distacco del podocita. La responsabilità dei linfociti T nella glomerulonefrite a lesioni minime è confermata dal fatto che la malattia retrocede se il paziente si ammala di morbillo perché questa seconda malattia depotenzia i linfociti T, inoltre anche le glomerulonefriti pauci-immuni hanno linfociti T e macrofagi particolarmente attivi nei glomeruli.

Meccanismo non-infiammatorio

I sintomi come proteinuria ed ematuria sono dati da modifiche della membrana basale che ha perso la sua selettività. L’ematuria è il sintomo di passaggio di globulo rosso dal vaso al tubulo renale passando per una membrana molto sfaldata in certi punti tanto che la forma nelle urine risulta dismorfica, tuttavia la sua presenza non è preoccupante poiché la presenza di emazie nell’ultrafiltrato non altera il metabolismo delle cellule dell’epitelio tubulare e infatti è tipico delle sindromi acute; invece la proteinuria è il passaggio di proteine che normalmente verrebbero respinte, queste una volta nel tubulo renale vengono riassorbite dalle cellule dell’epitelio, ma a lungo andare si riempiono di lisosomi e di amminoacidi, così vanno in apoptosi e ce le ritroviamo nelle urine come cilindri granulosi.

1. Il primo step di danno è l’alterazione che l’infiammazione apporta ai podociti i quali retraggono i loro pedicelli i quali risultano fusi, dunque risulta solo una membrana basale denudata e avremo proteinuria nefrosica minore di 3,5 g/die, questa condizione si chiama podocitopatia ed è comune alla glomerulonefrite a lesioni minime e alla glomerulosclerosi focale.
2. L’accumulo degli immunocomplessi in sede sottoepiteliale porta all’attivazione scarsa della via diretta del complemento, perché questo deve passare più membrane, distruzione della membrana basale e all’alterazione dei podociti con comparsa di proteinuria nefrosica senza ematuria, un esempio è la glomerulonefrite membranosa che guarisce spontaneamente nel 40% dei casi.
3. Se l’immunocomplesso è originato da un’infiammazione delle vie aeree dove si producono IgA e queste si depositano nel mesangio qui richiamano il complemento che porta a macroematuria intrainfettiva detta benigna perché si risolve con l’infezione.
4. L’accumulo in sede sottoendoteliale scatena in maniera più importante il complemento perché stavolta si trova più vicino al sangue, porta a proliferazione dell’endotelio, necrosi e rottura della membrana basale; la deposizione a livello mesangiale porta a proliferazione del mesangio e alla comparsa di ematuria e proteinuria che però è meno importante. Sono esempi le glomerulonefriti post-streptococcica, la membrano-proliferativa e la nefrite lupica.
5. Se l’anticorpo da solo è diretto proprio contro la membrana basale allora c’è interazione massima col complemento che richiamerà ancora più neutrofili, avremo moltissima ematuria e poca proteinuria dunque un quadro di sindrome nefritica tipica della malattia anti-GBM dove vi è insufficienza renale acuta per collasso di glomeruli e dunque oliguria.
6. Anticorpi contro la membrana basale + anticorpo ANCA-associati ossia che sono diretti contro il citoplasma dei neutrofili da qui nasce la glomerulonefrite rapidamente progressiva.

Meccanismi non-immunologici di danno renale

Quando c’è una piccola variazione delle normali condizioni, il rene porta in atto dei cambiamenti per conservare il filtrato, il punto è che se queste alterazioni permangono si crea un circolo vizioso per il quale è l’adattamento stesso a causare la malattia danneggiando irreversibilmente alcuni nefroni così che quelli ri