L’insufficienza renale cronica (CRF) è una condizione clinica che si determina quando i reni sono danneggiati e ne sono compromesse le funzioni di depurazione, rimozione dei liquidi e produzione di ormoni.
La CRF può derivare da cause dirette, malattie renali (glomerulo nefriti e nefriti interstiziali, infezioni delle vie urinarie). La funzionalità renale può anche essere compromessa da cause secondarie, come l’ ipertensione arteriosa o il diabete mellito oppure da malattie ereditarie come ad esempio il rene policistico.
Nei casi gravi i prodotti del metabolismo, i sali e l’acqua, si accumulano. A livello del sangue si osserva aumento di azotemia e creatinina, riduzione dei bicarbonati (acidosi), aumento del fosforo, riduzione del calcio e riduzione dei globuli rossi.
L’insufficienza renale cronica è una patologia globale con una incidenza che varia dal 3% al 18% in dipendenza della popolazione. Le percentuali di persone affette da CRF potrebbero aumentare a causa del crescente numero di pazienti con diabete mellito, ipertensione arteriosa ed obesità.
L’ insufficienza renale cronica è una patologia comune nei pazienti affetti da Mieloma Multiplo .
Carbamilazione
La carbamilazione consiste in modificazioni postranslazionali delle proteine derivanti da reazioni non enzimatiche tra l’acido isocianico e specifici gruppi funzionali liberi. Tali modificazioni sono responsabili di alterazioni delle proprietà strutturali delle proteine e della loro funzionalità. I prodotti derivanti da questi processi si accumulano nell’ organismo durante l’ invecchiamento e in particolari stadi patologici quali diabete, aterosclerosi e insufficienza renale cronica.
Nell’uomo l’acido isocianico si forma principalmente per scissione dell’urea in cianato ed ammoniaca quando immerso i soluzioni acquose. Il cianato si converte successivamente nella sua forma reattiva, acido isocianico. Nei pazienti affetti da insufficienza renale cronica, caratterizzata da alti livelli di urea nel sangue, la formazione di acido isocianico è anche tre volte superiore rispetto ai soggetti sani.
La carbamilazione va ad influire sulle interazioni acqua- proteine interferendo sulle interazioni ioniche a livello della superficie proteica, il che si riflette sui cambiamenti della loro struttura secondaria e terziaria. E’ stato evidenziato che incubando l’albumina serica bovina con cianato di potassio si osserva un aumento significativo del suo raggio di Stokes (aumenta la forza di resistenza del fluido viscoso) e cambiamenti della stabilità strutturale della proteina.
Le modificazioni indotte da carbamilazione sono associate alla perdita parziale o completa della funzione delle proteine.
L’accumulo di prodotti derivanti da carbamilazione potrebbe contribuire alla patogenesi ed alla progressione dell’ insufficienza renale cronica e dell’aterosclerosi che rappresentano importanti problemi per la sanità pubblica in molti paesi.
Insufficienza Renale Cronica
Nella CRF (insufficienza renale cronica), la carbamilazione può essere anche considerata un fattore aggravante della malattia. Per esempio l’ albumina carbamilata può essere la causa di un maggiore danno alle cellule tubulari e promuovere la fibrosi tubulare.
Le proteine carbamilate del plasma:
1. stimolano la proliferazione delle cellule glomerulari e la sintesi del collagene, favorendo la fibrosi renale
2. sono in grado di modulare le funzioni delle cellule infiammatorie come illustrato dall’ effetto inibitorio dell’albumina carbamilata sul “burst” respiratorio dei neutrofili. Questa regolazione delle funzioni ossidative potrebbe contribuire ai disordini infiammatori ed infettivi rilevati nei pazienti uremici
La soluzione Helena: Platinum 6
Attraverso il sofware Platinum 6 (Helena Biosciences), piattaforma unica per la gestione dell’elettroforesi capillare, utilizzando il semplice test ed a basso costo, dell’ elettroforesi delle sieroproteine è possibile evidenziare la presenza di insufficienza renale cronica.
Il software permette di analizzare la morfologia del picco corrispondente all’albumina mediante una funzione specifica e facilmente configurabile.
Un picco dell’albumina asimmetrico è suggestivo di carbamilazione, processo che comporta modificazioni della proteina anche a livello di carica elettrica netta. Il grado di asimmetria può riflettere pertanto lo stadio di insufficienza renale cronica.
Platinum 6 come illustrato in figura valuta il grado di simmetria del picco dell’albumina mediante i parametri a e b indicati in figura, misurati al di sopra del 10% della linea di base.
I parametri derivati dall’algoritmo sono la “simmetria” e “l’efficienza” dell’albumina come indici di carbamilazione.
Il grado di simmetria del picco ben si correla con le concentrazioni di azotemia e creatinina.