Fisiología Renal y Evaluación del Aclaramiento de Creatinina en Neonatos y Pacientes Pediátricos

Los pacientes con enfermedad renal pueden presentar diversas manifestaciones clínicas. En ocasiones, los síntomas se relacionan directamente con los riñones, como la hematuria macroscópica. Otras veces, se observan síntomas extrarrenales como la hipertensión arterial o los edemas. Sin embargo, en algunas circunstancias, los pacientes están asintomáticos y la enfermedad renal solo se detecta mediante exploraciones complementarias como pruebas de laboratorio o de imagen. Estos test de cribado y diagnóstico son de crucial importancia, ya que directa o indirectamente miden la estructura y función renal.

La principal función del riñón es mantener el equilibrio homeostático del organismo mediante la filtración del plasma y la reabsorción de agua y sustancias. Esta función se desarrolla en los ovillos glomerulares y en los túbulos de las nefronas. El riñón participa en el mantenimiento del equilibrio extracelular mediante la excreción de productos de desecho y el ajuste específico de la excreción de agua y electrolitos. Además, el riñón tiene una función hormonal, interviniendo en la síntesis de eritropoyetina y de metabolitos de la vitamina D, así como en la regulación de los sistemas renina-angiotensina-aldosterona y calicreína-cinina. También secreta hormonas que participan en la regulación de la hemodinámica sistémica y renal (renina, prostaglandinas) y en la regulación del metabolismo fosfocálcico (calcitriol).

Características de la Fisiología Renal en el Neonato

En el neonato, la concentración de aldosterona es significativamente mayor. El riñón neonatal tiene una menor capacidad para manejar una carga importante de electrolitos, calcio e hidrogeniones, así como una limitada capacidad para concentrar la orina. Los riñones de los recién nacidos, incluso en los primeros días de vida, pueden enviar al túbulo distal una carga de sodio más alta. A pesar de la acción de la aldosterona, la reabsorción tubular de sodio no es completa, lo que implica una adaptación renal en la reabsorción o secreción tubular. La concentración de sodio en la orina en la primera semana de vida puede ser elevada, llegando hasta 6-6,5 mEq/l.

La capacidad de concentrar la orina en los recién nacidos, especialmente en los pretérmino, es francamente menor que en los adultos. Esto se debe, en parte, a la baja osmolaridad del intersticio renal (máximo 700 mOsm en recién nacidos a término y 500 mOsm en pretérmino), causada por una baja carga filtrada de urea. Mientras que la fracción excretada de agua en adultos es del 1%, la de los recién nacidos es más alta, con el objetivo de disminuir el contenido de agua extracelular. También se observa una reabsorción masiva de bicarbonato sin modificación del pH urinario en el túbulo distal, que se relaciona con una menor reabsorción de sodio. El bicarbonato es más alto porque no se alcanza a compensar a nivel distal, lo que altera los aniones en el plasma.

La Tasa de Filtración Glomerular (FGR) varía con la edad; a la semana de vida es de aproximadamente 45 ml/min/1,73m², y a partir del año alcanza los 100-120 ml/min/1,73m².

Evaluación de la Función Renal

Para evaluar la función renal en pediatría, es necesario elegir entre diferentes pruebas de laboratorio. Dada la participación de los riñones en numerosos procesos esenciales para el organismo y la influencia de la edad en su función, la selección de estas pruebas puede ser compleja. El estudio se realiza mediante el análisis cuantitativo y cualitativo de la orina, procedente de micción aislada o de orina minutada de 24 horas, asociado o no con el análisis bioquímico de una muestra de sangre.

Recogida de Muestras en Pediatría

Para el estudio "sistemático y sedimento de orina" será suficiente una muestra de orina recién emitida, preferiblemente la primera del día, previo lavado cuidadoso de los genitales. En niños no continentes, la orina se recogerá mediante bolsa perineal adhesiva o "al acecho", depositando la muestra en un frasco estéril de la mitad del chorro de una micción espontánea. En lactantes y niños sin control de esfínteres, se analizará una muestra de orina aislada, recogida mediante bolsa perineal adhesiva o al acecho, preferiblemente la primera micción de la mañana, excepto para la determinación del calcio urinario, para la cual es preferible la segunda micción del día.

La validez del estudio de la función renal con orina minutada depende de la correcta recogida de la misma, lo que puede confirmarse mediante la determinación de la excreción urinaria de creatinina (valores normales disponibles en tablas específicas).

Análisis de Orina

El análisis de orina es una herramienta diagnóstica informativa y no invasiva, de rápido acceso para el clínico. Consta de tres componentes: el examen macroscópico, la tira reactiva y el examen microscópico.

• Examen Macroscópico: Se debe observar la turbidez (una orina turbia puede indicar una ITU o precipitación de cristales) y el color (la orina es amarillo claro cuando está diluida y oscura cuando está concentrada). Un color rojo puede orientar a hematuria de vías (rojo vivo) o hematuria glomerular (color pardo).
• Tira Reactiva: Proporciona una medida semicuantitativa rápida de las características de la orina. Muchas tiras permiten el análisis de los siguientes parámetros urinarios:
  • Sangre: Puede ser positiva por la presencia de hematíes, hemoglobinuria o mioglobinuria. La existencia de hematíes en orina requiere un examen microscópico.
  • Esterasa Leucocitaria: Liberada por neutrófilos lisados y macrófagos, es un marcador de la presencia de leucocitos en orina. Orinas muy diluidas pueden favorecer la lisis celular y reducir el umbral de positividad, mientras que orinas concentradas pueden dar falsos negativos.
  • Nitritos: Indican bacteriuria subyacente por gérmenes capaces de reducir nitratos a nitritos.
  • Proteínas: La tira es más sensible a la albúmina y proporciona una medida semicuantitativa de la albuminuria.
  • pH: El pH en orina normal varía de 4,5 a 8, dependiendo del balance ácido-base sistémico. En acidosis, el riñón responde bajando el pH urinario por debajo de 5,5. Si el pH es más alto, se puede sospechar una acidosis tubular renal.
  • Densidad: Ofrece una estimación indirecta de la osmolalidad de la orina y de la capacidad de concentración urinaria, una de las primeras funciones en alterarse en patologías renales. Varía con la osmolalidad, aumentando 0,001 por cada 30-40 mOsm/kg.
  • Glucosa: Normalmente ausente. Su presencia sugiere hiperglucemia o un trastorno tubular.
• Examen Microscópico del Sedimento Urinario:
  • Proteinuria: La presencia de proteinuria habitualmente se corresponde con lesión a nivel glomerular, detectando fundamentalmente albúmina. La microalbuminuria se define como una excreción urinaria de albúmina entre 30-300 mg/día o superior a 30 mg/g de creatinina. La cuantificación de proteínas de bajo peso molecular en orina es útil en situaciones de daño tubular o cuando la capacidad transportadora del túbulo es sobrepasada.
  • Hematuria: Aparición de hematíes en la orina. Puede ser microscópica (orina de color normal) o macroscópica (cambio de color). La lesión glomerular puede presentarse con micro o macrohematuria. La hematuria en tira reactiva debe confirmarse con sedimento urinario (> 2-5 hematíes/campo).
  • Leucocituria: Si la orina se ha recogido en condiciones estériles, su presencia sugiere ITU. Si persiste con urocultivo negativo, debe descartarse tuberculosis.
  • Cilindruria: Corresponde a la eliminación de "moldes" tubulares, que pueden ser celulares (hemáticos, leucocitarios, bacterianos, epiteliales) o acelulares (proteináceos, grasos, granulosos, céreos).
  • Cristales: La alteración de las características físico-químicas de la orina puede provocar la precipitación de sustancias en forma de cristales. Solo indican patología si son persistentes.

Medición de la Tasa de Filtración Glomerular (FGR)

La FGR es la suma de la tasa de filtración de todas las nefronas funcionantes y, por tanto, proporciona una medida aproximada de su número. Su medición es fundamental en pacientes con daño renal progresivo y en otras situaciones clínicas para prescribir líquidos, electrolitos y fármacos de eliminación renal. La medida más común de la FGR se basa en el concepto de aclaramiento (C) o volumen de plasma que es depurado de una sustancia en la unidad de tiempo, cuya fórmula es: Cs = Us × V / Ps, donde C es el aclaramiento, V es el volumen/min urinario, y Us y Ps son las concentraciones urinarias y plasmáticas de la sustancia S. En Pediatría, el aclaramiento se corrige para la superficie corporal del adulto (1,73 m²) para permitir la comparación entre pacientes de diferente tamaño.

Las sustancias que se reabsorben en el túbulo renal tienen un aclaramiento más bajo que la FGR, y las que se secretan tienen un aclaramiento más alto.

Marcadores Exógenos

Históricamente, se ha utilizado la inulina, un polímero de la fructosa que se filtra libremente por el glomérulo y no se reabsorbe ni secreta por los túbulos, considerándose el patrón oro para la medida de la FGR. Sin embargo, requiere infusiones intravenosas, lograr una concentración estable y recolectar muestras de orina minutadas, lo que la hace incómoda y poco práctica fuera de la investigación.

Los marcadores isotópicos, como el Iotalamato marcado con ¹²⁵I o el ácido etilendiaminotetracético marcado con ⁵¹Cr, se utilizan midiendo la cantidad de marcador inyectado dividida por el área integrada de la curva de su concentración plasmática en el tiempo. Son radiactivos y requieren múltiples determinaciones sanguíneas.

El iohexol es un contraste no iónico de baja osmolaridad, usado en radiología, que se ha convertido en una alternativa preferible a los elementos marcados con radioisótopos. Se administra por vía parenteral y se mide su concentración plasmática a lo largo del tiempo, ya que presenta mínima unión a proteínas plasmáticas y escasa secreción o reabsorción tubular.

Marcadores Endógenos

Creatinina Plasmática

La creatinina (Cr) plasmática es un producto metabólico de la creatina y la fosfocreatina, que se encuentra casi exclusivamente en el músculo. Su producción es proporcional a la masa muscular y es liberada al torrente circulatorio de forma constante, eliminándose principalmente por filtración glomerular, aunque existe un componente de secreción en el túbulo proximal. Su concentración aumenta cuando disminuye la FGR, por lo que proporciona una medida indirecta de la FGR y sigue siendo el método indirecto más usado en la práctica clínica por su facilidad y bajo coste.

Aclaramiento de Creatinina (CCr)

La medida del aclaramiento de creatinina (CCr) resuelve algunos problemas de la determinación de Cr plasmática (como las diferencias en la producción de Cr por la masa muscular), pero genera otros. La creatinina se filtra libremente por el glomérulo, pero también es secretada por el túbulo renal. Esta secreción aumenta cuando la FGR disminuye, lo que significa que el CCr no es sinónimo de FGR y lo sobreestima aproximadamente en un 10-20%. Además, requiere la recolección de orina minutada, lo cual es difícil en la infancia. Para evaluar la correcta recogida de la orina, se debe medir la excreción de Cr en la orina.

Fórmulas de Estimación del FGR (FGE)

Debido a las limitaciones de la recolección de orina minutada, especialmente en niños pequeños o incontinentes, se recomienda utilizar fórmulas basadas en la creatinina plasmática para la evaluación inicial de la FGR.

• Fórmula de Schwartz: Es la fórmula de mayor uso en Pediatría, publicada en 1976 y actualizada en 2009 para reflejar los cambios en los procedimientos de medida de la creatinina. La fórmula original se basa en la talla y una constante K, con diferentes valores de K según la edad y el sexo. La versión actualizada mantiene el formato, pero ajusta el valor de K a 0,413. La estimación de la Tasa de Filtrado Glomerular (TFG) por esta fórmula se basa en que las cifras de creatinina plasmática dependen directamente de la masa muscular (talla) e inversamente de la eliminación renal.
• Cistatina C: Es una proteína de bajo peso molecular sintetizada por todas las células nucleadas. Se filtra en el glomérulo, no se reabsorbe y se metaboliza en los túbulos renales. Su producción es constante y no se ve afectada por cambios en la dieta. A partir de los 2 años de edad, se mantiene constante y no se afecta por la edad ni por la masa corporal. Las fórmulas que utilizan cistatina C son preferibles en pacientes con desnutrición o reducción de la masa muscular (como pacientes oncológicos), donde la creatinina puede sobreestimar la FGR.
• Nuevas Ecuaciones y Consideraciones Actuales:
  • En la actualidad, las fórmulas que incorporan el factor raza de forma dicotómica no se utilizan debido a que la raza es un constructo social y no biológico.
  • Los modelos unificados dependientes de la edad (U25), como la ecuación EKFC, buscan calcular las estimaciones de la FGR a lo largo de la infancia, adolescencia y edad adulta joven, evitando problemas en las edades de transición. La variable Q creatinina es clave en la EKFC, permitiendo a los laboratorios determinar la FGR de forma automática y sistemática.
  • El grupo EKFC ha estudiado el rendimiento de una ecuación basada en cistatina C en cohortes diversas, concluyendo que la cistatina corregida es similar en todas las poblaciones, independientemente del sexo y la raza. Por lo tanto, la ecuación EKFC basada en cistatina C puede utilizarse de forma independiente del sexo y la raza.
  • Se recomienda utilizar las ecuaciones europeas, especialmente las del grupo EKFC, ya que se ajustan mejor a la población, así como las fórmulas FAS de Pottel y su versión mejorada EKFC. Estas son una excelente opción en la atención al paciente adolescente con Enfermedad Renal Crónica (ERC) para asegurar una continuidad en la transición a la edad adulta.

En la práctica diaria pediátrica, lo más importante es valorar la cifra de creatinina y, a partir de ahí, calcular con la talla la FGE por la fórmula de Schwartz. Cuando las cifras de creatinina se alteran por causas como la masa muscular disminuida, desnutrición u otras condiciones (información disponible en tablas específicas), se debe recurrir a métodos de aclaramiento de creatinina, cistatina C o marcadores isotópicos para una aproximación más precisa. Se considera que la FGR normal a partir de los 2 años de vida debe ser superior a 90 ml/min/1,73 m².

Indicadores Básicos de la Función Tubular y Equilibrio Hidroelectrolítico

El riñón sano se encarga de mantener el equilibrio hídrico según la ingesta y las pérdidas extrarrenales mediante los mecanismos de dilución y concentración urinarios. En los túbulos renales se produce la reabsorción y secreción de diferentes electrolitos, glucosa y aminoácidos, de forma primaria o a través de hormonas que modulan estos mecanismos.

Diuresis

La cuantificación de la diuresis en la infancia se refiere a la superficie corporal, lo que permite definir la presencia de oliguria (disminución significativa de la diuresis) o poliuria (aumento significativo de la diuresis).

Osmolalidad Urinaria

Los riñones son capaces de mantener casi constante la osmolalidad plasmática (280-290 mOsm/kg) y la concentración de sodio mediante mecanismos independientes que regulan la excreción de agua y sodio. Los mecanismos de concentración urinaria juegan un papel fundamental en este equilibrio. Tras varias horas sin ingesta de agua, el riñón puede concentrar la orina hasta 1.200 mOsm/kg; en contraste, con ingesta excesiva, puede diluirla hasta 50 mOsm/kg. Para medir la capacidad de concentración urinaria, se puede realizar una estimulación de la ADH endógena con restricción hídrica o mediante desmopresina (DDAVP).

La osmolalidad urinaria basal, obtenida de una muestra de orina tras un período de restricción hídrica de 12 horas (generalmente la primera micción de la mañana), expresa la capacidad de concentración urinaria en situación basal. En niños pequeños con tomas nocturnas, la restricción hídrica es más difícil de realizar.

Iones y pH

La determinación del pH, osmolalidad y concentración de electrolitos urinarios es crucial en el diagnóstico y tratamiento de diversos trastornos. Es importante recordar que no existen valores normales fijos, ya que el riñón adapta las tasas de excreción a la dieta y la producción endógena.

• Sodio (Na):
  • Concentración urinaria de sodio (Nao): Ayuda a estimar el estado de la volemia. En hiponatremia o insuficiencia renal aguda (IRA), un Nao < 15-20 mEq/l sugiere hipovolemia, mientras que un Nao > 40 mEq/l es propio de necrosis tubular aguda o síndrome pierde sal.
  • Excreción de sodio en orina de 24h: Varía con la ingesta y en niños suele ser < 5 mEq/kg/día. Útil para valorar la adherencia a dietas hiposódicas.
  • Excreción fraccionada de sodio (EFNa): ([Nao × Crp] / [Nap × Cro]) × 100. Su valor suele ser < 1% en niños. Útil en el enfoque de IRA o hiponatremia. Valores < 0,5% en pacientes deshidratados con oliguria orientan a hipovolemia "prerrenal", mientras que > 1% sugiere daño renal establecido.
• Cloro: Se reabsorbe con el sodio. Su determinación añade poco a la del sodio, excepto en alcalosis metabólica, donde estima mejor la situación de hipovolemia.
• Potasio (K):
  • Excreción de potasio: Varía con la dieta. Los parámetros como la concentración urinaria de potasio (Ko) o la excreción fraccional de potasio (EFK) son útiles en alteraciones del potasio sérico. En hipopotasemia, un Ko < 25 mEq/l con EFK < 5-8% indica pérdidas extrarrenales o uso de diuréticos. Un Ko > 25 mEq/l con EFK > 12-15% indica componente de pérdida renal.
  • Gradiente Transtubular de Potasio (GTTK): (Ko/[osmolaridado/osmolaridads])/Kp. Valores inferiores a 4-5 asociados a hiperpotasemia indican hipoaldosteronismo o pseudohipoaldosteronismo. El GTTK informa de la actividad de la aldosterona. Cuando existe hiperpotasemia con buena respuesta a la aldosterona, su valor es superior a 7, y valores inferiores a 4 orientan a un hipoaldosteronismo o falta de respuesta a la hormona.
• pH Urinario: Refleja el grado de acidificación de la orina y varía con el equilibrio ácido-base en sangre. En acidosis metabólica, la respuesta apropiada sería aumentar la excreción urinaria de ácidos, por lo que el pH urinario debe descender por debajo de 5,5. Sin embargo, un pH bajo no asegura una acidificación distal normal si la excreción de NH4+ es baja, y viceversa.
• Anión GAP en Sangre: Nap - (Clp + HCO3p) = 8 - 16 mEq. Normalidad sugiere pérdida de bicarbonato del espacio extracelular (digestiva o renal) con hipercloremia. Elevado sugiere acidemia orgánica por acúmulo de ácidos orgánicos (acidosis láctica, cetoacidosis diabética).
• Anión GAP Urinario: (Na+ + K+) - Cl-. Se realiza en orina aislada en pacientes con Nao > 20 mEq/l, acidosis metabólica y anión GAP en sangre normal. Es una estimación indirecta de la excreción de NH4+. En acidosis, cualquier incremento en la excreción de NH4+ se acompaña de un aumento en la excreción de Cl-, haciendo el GAP urinario más negativo (Cl- > Na+ + K+).

Análisis Urinario Específico y sus Implicaciones Pediátricas

Proteinuria y Albuminuria

La albuminuria se define como la presencia de albúmina en orina. Normalmente, esta proteína plasmática se encuentra en bajas cantidades (< 30 mg en 24 horas o un cociente albúmina/creatinina < 30 mg/g). La presencia de albuminuria, más que la proteinuria general, es considerada un marcador de enfermedad glomerular y de pérdida de la capacidad de barrera de la membrana basal glomerular. La utilización del índice albúmina/creatinina (IAC) en una primera orina de la mañana es lo más recomendable, ya que se correlaciona mejor con la excreción de albúmina y proteínas en 24 horas y tiene baja variación intraindividual.

La tira reactiva es muy sensible a la albúmina, pero no detecta la proteinuria de bajo peso molecular. Pueden ocurrir falsos positivos (orinas alcalinas, concentradas, clorhexidina, hematuria, secreciones vaginales). La proteinuria transitoria puede observarse con fiebre, estrés o ejercicio. Si se detecta proteinuria en más de 2 controles, se debe realizar una determinación cuantitativa. Una proteinuria significativa (> 4 mg/m²/h o índice proteína/creatinina > 0,2) o en rango nefrótico (> 40 mg/m²/h o índice proteína/creatinina > 2) requiere derivación a nefrología. La proteinuria ortostática, común en niños, se diagnostica si hay proteinuria diurna pero no nocturna. Toda proteinuria significativa no ortostática debe ser evaluada por un nefrólogo.

Hematuria

La hematuria, aparición de hematíes en la orina, puede ser microscópica o macroscópica. Si la tira reactiva es positiva, debe confirmarse con el sedimento urinario (> 2-5 hematíes/campo). La microhematuria transitoria es frecuente en niños y debe confirmarse en al menos 2 controles. Si persiste, se debe realizar urocultivo y cuantificar el índice Ca/Cr en orina. Si no hay proteinuria, HTA o historia familiar de nefropatía, y la exploración es normal, se realizarán controles periódicos. La hematuria macroscópica, excepto en el contexto de una ITU, debe derivarse a nefrología.

Leucocituria

Si la orina se ha recogido estérilmente y sin contaminación por secreciones vaginales, la leucocituria puede indicar una ITU. Si persiste con urocultivo negativo, se debe descartar tuberculosis.

Glucosuria

Puede deberse a un aumento de la glucemia por encima de 180 mg/dl (siempre valorar la glucosa en plasma) o a una incapacidad del túbulo proximal para reabsorber glucosa, lo que se denomina glucosuria renal.

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