Analisi delle urine

20/06/2019

Le analisi delle urine sono una parte fondamentale dei controlli volti a fornire un quadro clinico dell’animale ed in particolare sono utili per interpretare correttamente i parametri biochimici relativi alla funzionalità renale, epatica e di altre malattie metaboliche, oltre ovviamente a fornire elementi diagnostici per uno specifico problema legato alla vescica e al tratto urinario; da notare che diverse importanti patologie rilevabili attraverso l’analisi delle urine sono asintomatiche. A volte, attraverso un poco costoso esame delle urine, si possono individuare in modo precoce patologie sistemiche importanti.
I gatti che presentano problemi quali vescica neurologica, pollachiuria/disuria (minzione troppo frequente/difficoltosa) o ricorrenti urolitiasi/ostruzione andrebbero sottoposti a questo esame con una certa frequenza.

Raccolta del campione

Un campione di urina può essere ottenuto in due modi: per minzione spontanea o per cistocentesi.
I campioni per minzione spontanea si ottengono sottoponendo il gatto a massaggio vescicale (o spremitura) oppure utilizzando una lettiera ben pulita in cui si sostituisce la sabbietta con palline non assorbenti (facilmente reperibili nei negozi per animali) o carta igienica per poi prelevare le urine con una normale siringa. I campioni ottenuti per minzione spontanea sono attendibili solo per alcuni parametri (non per l’individuazione di batteriuria) e quindi questo metodo non è generalmente consigliabile. La cistocentesi è il metodo preferibile e più attendibile e consiste nel prelievo ecoguidato direttamente dalla vescica con una siringa. Non è un’operazione più dolorosa/invasiva di un normale prelievo di sangue e, nei gatti minimamente collaborativi, non richiede sedazione.
I campioni di urina devono essere analizzati al più presto, mantenuti refrigerati (non congelati) e comunque non oltre le 12h; in caso contrario vi può essere un’alterazione di diversi parametri tra cui il pH (in aumento) e la degradazione di alcuni elementi (bilirubinuria, ecc.).
In linea generale, quando si effettua un controllo ematologico e biochimico questo dovrebbe essere completato con l’esame delle urine (e infatti alcuni laboratori offrono un panel comprensivo dell’esame urine). Da non sottovalutare l’utilità clinica di prelievi per minzione spontanea (senza dover “scomodare” il gatto) per controlli periodici di alcuni parametri (es. proteinuria).
La quantità di urine prelevata deve essere di 3-5ml.

L’esame delle urine si compone di diverse valutazioni: l’esame fisico-chimico, l’analisi del sedimento, la determinazione della proteinuria ed eventualmente l’SDS-PAGE (o elettroforesi urinaria) e l’urinocoltura/batteriologico.

Valutazione dell'aspetto

Il gatto produce indicativamente 10-20 ml/kg/giorno (fonte MSD Veterinary Manual) di urine e questo è il primo parametro che, anche solo qualitativamente, il proprietario deve valutare: un gatto che urina poco (oliguria) o non urina (anuria) o urina troppo frequentemente e con fatica (pollachiuria/disuria) o in quantità troppo elevata (poliuria) rappresentano sintomi importanti che devono suggerire una visita urgente: soprattutto in presenza di anuria/oliguria.

Le urine sono normalmente di colore giallo/giallo chiaro e limpide, con un leggero odore di ammoniaca. Sebbene un aspetto visivamente normale non sia sufficiente per escludere patologie sottostanti vi sono alcuni elementi anomali che il proprietario può valutare: un colore troppo chiaro/quasi trasparente indica scarsa concentrazione e deve far sospettare un problema renale; un colore tendente al rosato/rosso/marrone è indicativo di ematuria (presenza di sangue nelle urine); un colore giallo vivo, carico, tendente al verdastro è indicativo di bilirubinuria; un odore troppo pronunciato deve far presumere un’infezione batterica e/o presenza di pus nelle urine (piuria).

La torbidità delle urine può far sospettare cristalluria, presenza di cellule (rbc, wbc, epiteliali), batteriuria.
L’osservazione sommaria delle urine fatta normalmente dal proprietario che rileva delle anomalie deve essere considerata un sintomo e suggerire un controllo veterinario.
Gli esami di laboratorio indicano queste caratteristiche visive del campione e nell’esame chimico-fisico e del sedimento se ne dettagliano le cause.

Esame chimico-fisico

L’esame chimico-fisico comprende il peso specifico delle urine e una serie di indicazioni semiquantitative relative al pH, alla presenza di proteine, glucosio, bilirubina, ecc.

Si tratta di parametri che si possono ottenere con attrezzature davvero minimali quali un rifrattometro per la valutazione del peso specifico e l’utilizzo di strisce reattive (dipstick) per il pH, le proteine totali, ecc. presenti in ogni ambulatorio. Le strisce dipstick forniscono un’indicazione semiquantitativa espressa come “+”, “++” o come “1+”, “2+”, ecc. ma non un dato discreto (es. quanti mg/dl di proteine sono presenti nel campione) né un dato disaggregato es. di quali tipi di proteine si tratta). Inoltre, a seconda dei diversi parametri possono esserci dei fattori che determinano falsi positivi e falsi negativi.

L’esame chimico-fisico fornisce indicazioni immediatamente disponibili e dal costo economico contenuto molto utili per un primo orientamento ma che devono sempre essere confermati con metodiche/esami di approfondimento più affidabili (UPC, SDS-PAGE, ecc.).

Peso specifico (USG - Urine Specific Gravity)

Misura la densità delle urine in rapporto con l’acqua distillata (nel gatto 1035-1060) e riflette la capacità dei reni di concentrare l’urina, in particolare ma non solo, la capacità dei tubuli renali di riassorbire il filtrato glomerulare(1).
Questo esame può essere fatto direttamente in ambulatorio con un rifrattometro anche su campioni prelevati direttamente dalla lettiera in assenza di sterilità e con minime quantità.
Il valore di USG deve essere sempre interpretato in relazione all’azotemia e allo stato di idratazione dell’animale oltre che di evidenti cause esterne quali fluidoterapia e assunzione di diuretici.

A grandi linee i reni sono costituiti da due unità funzionali: i glomeruli che filtrano il sangue in ingresso rilasciando acqua, soluti e proteine a basso peso molecolare e i tubuli che riassorbono gran parte del filtrato glomerulare (che ha USG 1008-1012) ed in particolare acqua e soluti contribuendo in modo sostanziale al mantenimento della volemia.
La capacità di riassorbimento dei tubuli è regolata dall’ormone ADH (o vasopressina, prodotto dall’ipofisi) che agisce aprendo dei canali (via acquaporine) per il riassorbimento a livello del tubulo distale e collettore. La carenza di questo ormone o la non responsività dei tubuli alla sua azione sono rispettivamente causa di diabete insipido e diabete insipido nefrogenico. In entrambi i casi le cause primarie sono diverse: per il diabete insipido (molto raro nel gatto) può trattarsi ad esempio di neoplasia; per il diabete insipido nefrogenico si possono citare pielonefrite e nefriti tubulo-interstiziali, ipercalcemia, ipokaliemia, eccesso di corticosteroidi come cause sottostanti.
Perché ci sia riassorbimento di acqua a livello tubulare deve anche esserci ipertonicità nel liquido interstiziale della midollare del rene (cioè una maggiore concentrazione di soluti in modo da richiamare l’acqua per osmosi): varie cause (iponatremia, insufficienza epatica, ecc.) concorrono all’instaurarsi di un deficit di questa condizione.

Nel gatto sano i valori normali di USG sono indicativamente compresi tra 1035 e 1060. Nel seguito alcuni criteri interpretativi per leggere il dato del peso specifico in presenza di azotemia (incremento di BUN e/o creatinina sierica):

  • Concentrazione adeguata (normostenuria) (1035-1060): una normale concentrazione delle urine indica una presenza di nefroni funzionanti sufficiente/adeguata. In questi casi l’azotemia è da attribuirsi a cause pre-renali quali disidratazione/ipovolemia e si risolve idratando l’animale; vasocostrizione renale e insufficiente output cardiaco sono cause di una diminuzione del GFR. Tuttavia, una concentrazione adeguata delle urine e azotemia persistente può comunque essere compatibile con la malattia renale allo stadio iniziale.
  • Concentrazione non adeguata (< 1035): valori persistenti sotto soglia sono sempre indicativi di un danno renale specie se associato ad una condizione di disidratazione. La capacità di concentrare le urine declina (perdita di 2/3 dei nefroni) quando ancora non si evidenzia un aumento dell’azotemia (perdita di 3/4 dei nefroni).
    Si parla di isostenuria (USG compreso tra 1008 e 1015) in quanto il peso specifico delle urine è assimilabile a quello del filtrato glomerulare; cioè i tubuli renali hanno perso del tutto la capacità di concentrare le urine: è una condizione tipica negli stadi avanzati di IRC.
    Si parla di ipostenuria (USG < 1008) quando l’osmolalità è inferiore a quella del plasma (cioè le urine contengono meno soluti di quelli presenti nel plasma): è una condizione rara nel gatto che si associa a diabete insipido, Cushing (iperadrenocorticismo, eccessiva produzione di cortisolo), polidipsia primaria, ipercalcemia, ecc.

pH urinario

Indica la capacità dei reni di mantenere un’adeguata concentrazione di ioni idrogeno ma non riflette necessariamente uno squilibrio acido-base a livello sistemico (che va valutato con l’emogas analisi), sia perché i range di normalità sono piuttosto ampi (5.0 - 7.0) sia perché il valore può essere influenzato da diversi fattori (dieta, presenza di cellule/batteri, cristalli, conservazione e tecniche di misura del campione, ecc.).
In particolare, urine alcaline (pH > 7.0) si riscontrano in presenza di infezioni batteriche del tratto urinario e trovano conferma nell’analisi del sedimento. Una condizione di alcalinità nelle urine favorisce la formazione di cristalli, da qui, l’utilizzo di diete acidificanti per trattare questi disturbi.

Proteine

Il metodo più comune di rilevamento è attraverso i dipstick (cartine colorimetriche) mentre la precipitazione in acido solfosalicilico (SSA) è oggi considerato meno attendibile. Questo test rileva l’albumina ed è meno sensibile alle globuline (del tutto insensibile alle catene leggere libere o proteine di Bence-Jones). Il dato delle proteine nelle urine va sempre interpretato in relazione al peso specifico e al pH.
Quando le urine sono concentrate se ne possono trovare tracce, mentre un’indicazione “++” o “+++”, in urine concentrate o semplicemente “+” in quelle diluite deve far sospettare proteinuria; urine alcaline possono dare falsi positivi. Il dato delle proteine urinarie valutato con i dipstick va sempre confermato con UPC.

Chetoni

Normalmente assenti; la chetonuria si riscontra in presenza di una condizione di squilibrio metabolico dovuto a digiuno prolungato/malnutrizione o diabete mellito scompensato: condizioni in cui l’organismo accelera il catabolismo degli acidi grassi con produzione di corpi chetonici in presenza di una ridotta disponibilità di glucosio.

Bilirubina

Normalmente assente; quando la bilirubina è presente nelle urine può essere indicativa di colestasi, di emolisi intravascolare, di epatite o sepsi Da notare i cristalli di bilirubina evidenziati dall’esame del sedimento sono indicativi di bilirubinuria anche in assenza di reazione al dipstick.

Sangue (eme, emoglobina, mioglobina)

Normalmente assente; la causa più comune di una reazione positiva a questo test è l’ematuria (ma sono possibili anche emoglobinuria e mioglobinuria); possono esserci tracce quando il prelievo è fatto per cistocentesi o cateterizzazione in quanto la procedura può danneggiare dei piccoli vasi.
L’ematuria risulta evidente dalla colorazione rosata/tendente al rosso del campione e dalla rilevazione di eritrociti nell’esame del sedimento anche se in certi casi possono risultare assenti a causa di un processo litico dovuto a cause diverse (pH alto, USG bassa, conservazione del campione). Le cause di ematuria sono diverse: cistite infiammatoria, infezione batterica, pielonefrite, traumi renali o dell’apparato urinario, neoplasia, ecc. È anche importante stabilire l’origine: se ad esempio la si riscontra in urine raccolte per minzione spontanea e non per cistocentesi significa che si tratta di infiammazione/irritazione relativa all’uretra senza coinvolgimento di vescica/rene.
L’emoglobinuria, cioè la presenza di emoglobina nelle urine si distingue per l’assenza di eritrociti nel sedimento e valutando l’emocromo (diminuzione dell’ematocrito e aumento dell’emoglobina) e i biochimici (creatinchinasi non elevata). La causa è da ricercarsi nell’emolisi intravascolare.
La mioglobinuria indica la presenza di mioglobina nelle urine; la mioglobina non è normalmente presente nel siero, viene rilasciata solo in conseguenza di un severo ed esteso trauma muscolare (un danno cardiaco non ne rilascia a sufficienza) e viene filtrata dai reni; trova conferma dai biochimici (CK molto elevato) e dall’emocromo (assenza di anemia); la mioglobinuria se massiva può danneggiare la funzionalità renale.

Alcuni laboratori forniscono altri parametri tra cui ad esempio: i nitriti indicativi di infezioni urinarie (molte specie batteriche convertono i nitrati in nitriti); l’urobilinogeno, un prodotto della degradazione intestinale della bilirubina, ecc.

Esame del sedimento

È un esame che si effettua valutando al microscopio (a basso e alto ingrandimento – lpf e hpf) e/o con sistemi automatici il sedimento, cioè la presenza di cellule, cristalli e altri elementi presenti nelle urine dopo che il campione è stato sottoposto a centrifugazione a bassa velocità.

Costituenti cellulari (WBC, RBC, cellule epiteliali)

La presenza di rari leucociti (<5/hpf) è considerata normale ma un aumento indica generalmente un processo infiammatorio infettivo a carico del tratto urinario o dei reni (pielonefrite): in queste condizioni l’esame del sedimento, anche se non sempre (specie con urine poco concentrate), può rilevare la presenza di batteri: è quindi appropriato effettuare una coltura per escludere processi infettivi e un antibiogramma.
Analogamente per gli eritrociti: quando sono presenti in numero significativo e si escludono cause iatrogene quali cistocentesi, cateterizzazioni e compressione che possono causare lievi perdite ematiche, si è in presenza di ematuria che può avere cause molto diverse quali trauma, infezioni, neoplasie, ecc.
Se un limitato numero di cellule epiteliali è fisiologico, un numero elevato di queste cellule si può associare a patologie renali, infiammatorie/infettive o, in certi casi si possono individuare cellule neoplastiche.
La presenza di spermatozoi (nei gatti maschi interi) non ha alcun significato clinico.

Cristalli

La presenza di cristalli (cristalluria) è conseguenza della presenza fisiologica di minerali nelle urine che in determinate condizioni possono cristallizzare e, anche se non sempre, possono dare luogo a patologie quali urolitiasi e ostruzioni delle basse vie urinarie (specie nei maschi). La presenza di alcuni tipi di cristalli (es. di bilirubina) è indice di una patologia sottostante. La formazione di cristalli è favorita dalla diminuzione della diuresi (urine molto concentrate), da variazioni del pH (anche in relazione alla conservazione del campione) e dalla dieta.
I cristalli più comuni sono quelli di struvite (fosfato di magnesio e ammonio), bilirubina, ossalato di calcio (specie nella forma monoidrato e in grandi quantità si presentano in caso di intossicazione da glicole-etilene) e di materiale amorfo. Al netto dell’individuazione di cause specifiche sottostanti la formazione di particolari tipi di cristalli, la gestione della cristalluria consiste essenzialmente nel ridurre la saturazione delle urine e in diete apposite.

Cilindri (casts)

Si tratta di strutture dalla forma cilindrica derivanti da una mucoproteina (Tamm-Horsfall) che è secreta dalle cellule epiteliali dell’ansa di Henle, dei tubuli distali e del dotto collettore; queste formazioni possono essere costituite solo dalla mucoproteina solidificata (cilindri ialini) oppure incorporare cellule (leucociti, eritrociti) o altre sostanze (grassi, bilirubina) nel reticolo proteico(2).
In generale la presenza di cilindri, in piccolo numero e specie se ialini, non indicano necessariamente una patologia renale, anzi spesso possono risultare assenti in in animali nefropatici (escrezione non continua, facilmente dissolvibili in presenza di urine poco concentrata).
Al contrario, la presenza di grandi quantità di cilindri può essere indice di una malattia renale sottostante, identificabile a volte dalle caratteristiche cellulari dei cilindri stessi: per esempio i cilidri granulosi, ialini-granulosi ed ematici possono essere suggestivi di glomerulonefriti croniche, la presenza di casts che incorporano leucociti (quando distinguibili) è indicativa di infiammazione tubulo-interstiziale (pielonefrite), mentre cilindri cellulari, soprattutto i cilindri epiteliali sono maggiormente suggestivi di danno renale acuto (ischemie, infarti renali, nefrotossicità) in quanto indicano la necrosi delle cellule epitliali tubulari.
Tuttavia, la presenza di cilindri è spesso riscontrabile in pazienti oligurici conseguenti a severa disidratazione o intenso esercizio fisico.

Agenti infettivi (batteri, funghi, ecc.)

La presenza di batteri, funghi e parassiti ha sempre un significato clinico (le urine normali sono sterili) ma solo quando il prelievo è stato fatto per cistocentesi in condizioni di sterilità (altrimenti si può trattare di contaminanti).
La presenza di batteri, anche se rari, è indicativa di cistite e/o pielonefrite e spesso, ma non sempre, è accompagnata dalla presenza di leucociti (piuria): in questi casi è consigliabile una coltura e antibiogramma. Da notare che, specie in urine poco concentrate, la presenza di batteri può sfuggire all'analisi per cui, in presenza di un sospetto clinico, è corretto effettuare l'esame batteriologico malgrado l'evidenza di batteri dal sedimento.
La rilevazione di lieviti e ife, hanno significato solo su campioni molto freschi e raccolti in modo corretto.
In casi molto rari e in presenza di ematuria, si possono riscontrare anche parassiti (microfilaria nel cane, uova di Capillaria nel gatto(3)).

Valutazione della proteinuria (Pu/Cu, UPC)

Come accennato la rilevazione di proteine attraverso l’esame chimico-fisico (i dipstick) può essere adeguato solo per uno screening superficiale ma non per la valutazione della proteinuria che, quando persistente e con sedimento inattivo, è un marker riconosciuto di danno renale cronico(4).

In condizioni normali il filtrato glomerulare contiene solo proteine ed altre sostanze a basso peso molecolare (inferiori ai 69 KDa) e gran parte di queste vengono poi riassorbite a livello tubulare. In presenza di un danno glomerulare che lascia passare molecole di maggiore dimensione e/o di un danno tubulare per cui il riassorbimento è deficitario si ha una presenza eccessiva di proteine nelle urine.
Una eccessiva presenza di proteine nelle urine può però avere anche origine pre o post-renale.
Si parla di proteinuria pre-renale (generalmente di entità moderata) quando vengono filtrate un eccesso di proteine a basso peso molecolare che superano la capacità di riassorbimento tubulare: si può trattare di emoglobina (emolisi intravascolare), mioglobina (rabdomiolisi, danno muscolare), immunoglobuline a catene leggere (proteine di Bence-Jones indicative di neoplasie quali mieloma multiplo). La proteinuria pre-renale non va confusa con l’azotemia pre-renale che ha cause diverse (ipoperfusione, ipotensione, ecc.).
Si parla di proteinuria post-renale (spesso severa) quando si hanno stati infiammatori o infettivi a carico dal tratto urinario (vescica, ureteri, uretra) e/o ematuria in genere rilevabili attraverso altri parametri ed in primis la valutazione del sedimento.
Escluse queste due condizioni resta la proteinuria renale, che ha origine glomerulare (glomerulonefriti) e/o tubulare / interstiziale (nefrite tubulo-interstiziale, sindrome di Fanconi, nefrotossine, ecc.). La proteinuria generalmente si manifesta almeno inizialmente con microalbuminuria (l’albumina ha un peso molecolare “limite” di 69KDa per la filtrazione glomerulare) e peggiora con la progressione del danno che porta i glomeruli a “lasciar passare” molecole di maggiore dimensione. La proteinuria severa tende a riflettersi in ipoalbuminemia, cioè nella diminuzione di albumina sierica in seguito alla perdita eccessiva albumina con le urine.
Da notare che l’ipertensione sistemica è un fattore che concorre negativamente, e che può essere conseguenza, allo sviluppo della proteinuria renale e pre-renale.

Il Pu/Cu indica il rapporto tra proteine e creatinina urinaria (valore normale < 0.33 – 0.4) misurate in modo quantitativo con strumenti diversi e più precisi dei dipstick. In umana questo esame si effettua sulle urine raccolte nelle 24 ore ma, per evidenti ragioni, negli animali si deve ricorrere alla raccolta spot (in umana esistono studi discordanti sulla corrispondenza tra UPC spot e UPC misurata sulle 24h).

Una singola misurazione che rileva valori anormali, su soggetti azotemici o meno, deve essere ripetuta; inoltre bisogna tenere presente alcuni fattori che possono portare a risultati inattendibili.

  • Ematuria
  • Infezioni del tratto urinario
  • Stati infiammatori di qualunque origine, anche non infettiva, possono provocare un aumento della proteinuria (entro il limite indicativo di 2.0)
  • Uso prolungato di corticosteroidi a dosi immunosoppressive per lunghi periodi possono causare un aumento della proteinuria (entro il limite di 1.3)

Secondo uno studio in umana(5), su campioni raccolti nelle 24h risulta che una bassa concentrazione porta ad una sovrastima della proteinuria mentre al contrario le urine altamente concentrate tendono ad una sottostima: dato che però non è del tutto comparabile anche per il diverso metodo di raccolta.

La proteinuria si può misurare su campioni ottenuti per minzione spontanea.

SDS-PAGE (elettroforesi delle proteine urinarie)

ll rapporto proteine urinarie/creatinina urinaria (UPC) rileva una perdita di proteine nelle urine ma non indica né la tipologia di proteine né la loro natura/dimensione e quindi non permette di discriminare tra un danno glomerulare, tubulare o di altra origine.
Elettroforesi urinaria, SDS-AGE, SDS-PAGE e HRE sono altrettante tecniche che permettono di distinguere proteine di diverso peso molecolare all’interno di un fluido. Si basano sulla diversa velocità di migrazione delle proteine sottoposte ad un campo elettrico su un gel apposito in base al loro peso molecolare. Conoscendo il peso molecolare dell’albumina, del glucosio e delle altre proteine la consistenza delle diverse bande si ha la possibilità di capire se la proteinuria è di origine glomerulare, tubulare o mista. Queste tecniche permettono anche di identificare la presenza delle proteine di Bence-Jones indicative di mieloma multiplo (la cui diagnosi richiede comunque ulteriori accertamenti).

Urinocoltura/antibiogramma

Quando si evidenziano batteri e/o leucociti nel sedimento o quando comunque si sospetta un’infezione a carico delle basse vie urinarie o delle pelvi renali (anche in assenza di evidenza di batteri nel sedimento) è necessario procedere ad urinocoltura per l’identificazione della/e specie batteriche coinvolte e all’antibiogramma in cui si testa la suscettibilità di questi batteri ai diversi antibiotici.
Molte infezioni delle basse vie urinarie si risolvono con comuni antibiotici a largo spettro (es. amoxicillina-clavulanata) ma in casi non rari possono esserci batteri che richiedono l'uso di antibiotici specifici: da qui l'importanza del batteriologico sia per evitare di somministrare un antibiotico inefficace che per evitare di somministrare un antibiotico importante quando non necessario col rischio di creare pericolose resistenze.
I gatti che hanno problemi di minzione (vescica neurologica) e/o incontinenti e/o uretrostomizzati andrebbero sottoposti periodicamente a questi esami in quanto sono soggetti ad infezione delle basse vie urinarie.
L’urinocoltura va, ovviamente, eseguita solo su campioni ottenuti per cistocentesi.

Fonti:

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