Effetto dell'acetazolamide e della furosemide sull'iperfiltrazione glomerulare indotta dall'obesità

BACKGROUND Quasi la metà delle cause di morte nel mondo industriale è dovuta a malattie cardiovascolari (CV). Due dei principali fattori di rischio per le malattie cardiovascolari sono diventati molto più diffusi negli ultimi decenni, raggiungendo dimensioni epidemiche nel 21° secolo: ipertensione e obesità. Nel 2003-2004, il 66% della popolazione adulta degli Stati Uniti aveva un indice di massa corporea (BMI) superiore a 25, mentre il 32% aveva un BMI superiore a 30. L'ipertensione è più diffusa nei soggetti obesi rispetto a quelli magri. La relazione di causa ed effetto tra questi due condizioni è supportata dal fatto che la perdita di peso è associata a una diminuzione della pressione sanguigna.

La ritenzione di sale da parte del rene è uno dei meccanismi importanti coinvolti nella patogenesi dell'ipertensione nell'obesità. Studi su modelli animali e sull'uomo hanno mostrato che un aumento del riassorbimento del sale si verifica nei tubuli nell'obesità. Un'altra anomalia funzionale renale che si verifica nell'obesità è l'iperfiltrazione glomerulare, caratterizzata da un aumento del flusso plasmatico renale (RPF) e da un aumento della velocità di filtrazione glomerulare (GFR) fino a due volte il livello normale. La base strutturale di queste anomalie funzionali è l'ipertrofia renale e l'allargamento glomerulare.

Queste anomalie funzionali e strutturali hanno conseguenze deleterie:

1. Aumento dell'escrezione urinaria di albumina. La microalbuminuria, un importante fattore di rischio per le malattie cardiovascolari, ha un'elevata prevalenza nei soggetti obesi.
2. Aumento del rischio di sviluppo della glomerulosclerosi focale segmentaria, la cosiddetta glomerulopatia correlata all'obesità. L'incidenza di questa malattia si è moltiplicata di 10 volte in 15 anni negli Stati Uniti.
3. Aumento del tasso di progressione dell'insufficienza renale cronica nelle malattie renali non principalmente causate dall'obesità. Dopo il danno glomerulare iniziale per qualsiasi causa, il numero di glomeruli funzionanti residui diminuisce. Il conseguente aumento compensatorio della velocità di filtrazione del singolo nefrone di questi glomeruli residui porta a un ulteriore danno glomerulare nella malattia renale non correlata all'obesità . Negli obesi con danno renale cronico, l'iperfiltrazione correlata all'obesità amplifica l'aumento compensatorio nel singolo nefrone GFR dei nefroni residui, peggiorando così il danno glomerulare, indipendentemente dalla causa dell'insulto primario.

La rilevanza clinica di queste anomalie si riflette nel forte aumento del rischio di sviluppare malattia renale allo stadio terminale negli obesi. Questo rischio relativo, indipendentemente da fattori confondenti come diabete mellito, ipertensione e dislipidemia, è da 3 a 5 a seconda della gravità dell'obesità.

Considerando il ruolo dell'iperfiltrazione nella patogenesi della malattia renale cronica (CKD) negli obesi, l'attenuazione dell'iperfiltrazione con mezzi farmacologici può rallentare lo sviluppo e la progressione dell'insufficienza renale cronica. Uno degli strumenti disponibili è l'attivazione del feedback tubuloglomerulare (TGF). Il feedback tubuloglomerulare (TGF) si riferisce alle alterazioni della velocità di filtrazione glomerulare che possono essere indotte dai cambiamenti nella velocità del flusso tubulare. Un aumento dell'erogazione di cloruro alla Macula DENSA si traduce in una riduzione del GFR, con conseguente diminuzione della portata tubulare erogata alla Macula DENSA. Un aumento del trasporto di cloruro alla Macula DENSA può essere ottenuto somministrando acetazolamide, un diuretico che agisce sul tubulo prossimale. Abbiamo precedentemente dimostrato che la somministrazione di acetazolamide a soggetti obesi determina un'attenuazione dell'iperfiltrazione glomerulare.

Lo scopo del presente studio è dimostrare che l'effetto dell'acetazolamide sulla velocità di filtrazione glomerulare è specifico e non dovuto al suo effetto diuretico. Studieremo gli effetti della furosemide, un diuretico che non attiva il TGF, su GFR e RPF in soggetti obesi rispetto all'acetazolamide.

Metodi:

Una raccolta delle urine delle 24 ore verrà eseguita durante la settimana prima degli studi sui test di funzionalità renale per la valutazione dell'assunzione di sodio.

Soggetti obesi: verrà utilizzato un disegno randomizzato in doppio cieco crossover controllato. Verranno eseguiti due studi sulla funzionalità renale: uno prima e dopo la furosemide per via endovenosa e il secondo prima e dopo la somministrazione di acetazolamide per via endovenosa. I soggetti riceveranno 300 mg di carbonato di litio alle 22:00 del giorno prima dei test di funzionalità renale. Saranno istruiti a bere 250 ml di acqua prima di coricarsi. I test di funzionalità renale inizieranno alle 08:00 dopo un digiuno di 10 ore, ad eccezione di una bevanda di 250 ml di acqua alle 07:00. I cateteri endovenosi verranno posizionati in ciascun arto superiore per l'infusione dei marcatori di clearance e il prelievo di sangue. Dopo prelievo di sangue per urea, creatinina, proteine, glucosio, elettroliti, emogas, insulina, renina, aldosterone, Hba1c, emocromo. Verrà somministrata una dose iniziale di inulina (50 mg/kg) e acido p-amminoippurico (8 mg/kg) e un carico di acqua di 200-300 ml p.o. Successivamente, l'inulina e l'acido p-amminoippurico verranno infusi in modo continuo. Dopo i primi 60 minuti, saranno ottenute 8 raccolte di urina accuratamente cronometrate da 30 a 40 minuti mediante svuotamento spontaneo. Il sangue venoso periferico verrà prelevato tra parentesi per ogni raccolta di urina. La pressione arteriosa sarà misurata da un osservatore addestrato, dopo 30 minuti di riposo in posizione supina, utilizzando un misuratore di pressione oscillometrico elettronico. Il bracciale sarà opportunamente dimensionato in base al diametro del braccio e al braccio posizionato a livello del cuore. Durante lo studio verranno eseguite almeno 8 misurazioni, ciascuna misurazione essendo la media di 3 letture. Dopo le prime 4 raccolte di urina a tempo, i partecipanti riceveranno furosemide per via endovenosa 2 mg/5 min o acetazolamide per via endovenosa 5 mg/kg/5 min. Successivamente verranno eseguite altre quattro raccolte di urina. I soggetti saranno randomizzati per ricevere durante il primo studio furosemide o acetazolamide. Il secondo studio verrà eseguito una o due settimane dopo il primo studio, utilizzando il farmaco che non era stato somministrato durante il primo studio.

Soggetti con peso corporeo normale: saranno sottoposti a misurazione della funzionalità renale senza somministrazione di diuretici (uno studio di funzionalità renale, stesso protocollo dei soggetti obesi, con solo 4 raccolte di urine).

Procedure di laboratorio: Saranno analizzate con metodi colorimetrici le concentrazioni plasmatiche e urinarie di inulina e acido p-amminoippurico. Verrà misurato il litio nel siero e nelle urine. La microalbumina urinaria sarà determinata mediante saggio immunoenzimatico competitivo chemiluminescente.

Calcoli: GFR sarà determinato dal valore medio per la clearance temporizzata dell'inulina e flusso plasmatico renale (RPF) - dal valore medio per la clearance temporizzata del p-aminoippurato. L'escrezione frazionata di litio (FE Li) sarà calcolata come clearance del litio / GFR, utilizzando due raccolte di urina temporizzate. FE Li sarà determinato come valore medio per queste due misurazioni Analisi statistica: Il significato delle differenze tra i gruppi sarà valutato mediante test t di Student a due code per appaiati e non. Il t-test di Student sarà applicato a dati non normalmente distribuiti (tasso di escrezione di albumina ed escrezione frazionata di litio) dopo trasformazione logaritmica. P<0.05 sarà considerato significativo. La risposta al trattamento con furosemide sarà confrontata con la risposta al trattamento con acetazolamide mediante ANOVA.