Munuaiskeräsessä alkuvirtsa suodattuu virtsatilaan.

Transkriptio

1 KUVAT KERTOVAT Munuaisten toiminta II: Tubulus ja kokoojaputki Hannu Jalanko ja Christer Holmberg Munuaiskeräsessä alkuvirtsa suodattuu virtsatilaan. Se vastaa koostumukseltaan plasmaa vain proteiinit ovat siivilöityneet pois (Jalanko 1998). Tubuluksissa ja kokoojaputkissa siitä jalostuu lopullinen virtsa, joka määrältään ja laadultaan on aivan muuta kuin primaarisuodos. Useimpien molekyylien osalta reabsorptio on lähes täydellinen (taulukko 1). Munuaisten tehtävänä on ylläpitää elimistön neste-, elektrolyyttija happo-emästasapaino, ja nefronin toiminta määräytyy näiden tarpeiden mukaisesti. Molekyylit siirtyvät tubuluksen virtsatilasta verenkiertoon epiteelisolujen lävitse lukuisten kalvopumppujen ja ionikanavien kautta. Joidenkin molekyylien osalta (esim. natrium, kalium, kalsium ja kloridi) takaisinottoa tapahtuu myös solujen välistä. Reabsorptio perustuu virtsatilan ja tubuluksen seinämän välisiin sähkökemiallisiin ja osmoottisiin eroihin (Valtin ja Schafer 1995). Tubulusten fysiologia on monitahoista, ja tässä lyhyessä katsauksessa käsitellään vain kliinikon kannalta keskeisimpiä periaatteita. Reabsorptiota ja eritystä Valtaosa alkuvirtsasta reabsorboituu jo proksimaalisen tubuluksen alkuosassa (kuva 1). Henlen lingon laskevassa kapeassa osassa reabsorboituu erityisesti vettä ja nousevassa osassa, jota vesi ei läpäise, natriumia, kloridia, bikarbonaattia, kalsiumia ja magnesiumia. Lopullinen hienosäätö erityisesti veden, natriumin, kaliumin ja happoemästasapainon osalta tapahtuu distaalisessa tubuluksessa ja kokoojaputkessa mm. aldosteronin ja antidiureettisen hormonin (ADH, vasopresiini) ohjaamana. T a u l u k k o 1. Veden ja eräiden molekyylien suodattuminen alkuvirtsaan ja lopullinen eritys aikuisella (keskimäärin vuorokaudessa). T a u l u k k o 2. Orgaanisia molekyyleja ja lääkkeitä, joita proksimaalinen tubulus erittää virtsaan. Molekyyli Alkuvirtsaan Erittyy Reabsorboituu suodattuu virtsaan % H 2 O (litraa) Na + (mmol) K + (mmol) Ca2 + (mmol) Cl (mmol) HCO 3 (mmol) > HPO 4 (mmol) Glukoosi (mmol) >99.9 Anioneja Uraatti Oksalaatti Sappihappojen suoloja Prostaglandiineja Penisilliinit Salisylaatit Furosemidi Tiatsididiureetit Kationeja Adrenaliini Noradrenaliini Dopamiini Kreatiniini Atropiini Morfiini Amiloridi Simetidiini Duodecim 114: ,

2 K u v a 1. Tärkeimpien molekyylien pääasialliset reabsorptiokohdat tubuluksessa ja kokoojaputkessa. Valtaosa alkuvirtsan vedestä ja suoloista sekä erityisesti orgaanisista molekyyleistä reabsorboituu jo proksimaalisen tubuluksen alkupäässä. Proksimaalisen tubuluksen loppuosassa tapahtuu runsasta natriumin ja kloridin takaisinottoa. Henlen lingon nousevassa leveässä osassa reabsorboituu natriumin, kloridin ja kaliumin ohella erityisesti magnesiumia, kalsiumia ja bikarbonaattia. Tubuluksen loppuosa ja kokoojaputki ovat toiminnallisesti samankaltaisia. Virtsan lopullinen happamointi ja konsentrointi tapahtuvat siellä mm. aldosteronin ja ADH:n säätelemänä. K u v a 2. Tubulussolun toiminta. Basolateraalisessa kalvossa sijaitsevat N-K-ATPaasi-pumput kuljettavat soluista ulos kolme Na + -ionia kahta sisään kuljetettua K + -ionia kohden. Näin tubulussolun Na + -ionipitoisuus on pieni, ja solu on virtsatilaan (ja peritubulaarisen tilaan) nähden negatiivisesti varautunut ( 70 mv). Tämä mahdollistaa alkuvirtsan Na + - ionin tehokkaan reabsorption virtsasta tubulussolun sisään. Proksimaalisessa tubuluksessa monien molekyylien kuten aminohappojen, muiden orgaanisten molekyylien, fosfaatin ja sulfaatin reabsorptio on kytkeytynyt Na + -ionin takaisinottoon nk. kotransporttereiden avulla. Esimerkkinä kuvassa on esitetty glukoosin takaisinotto. Apikaalisen kalvon SGLT1-kotransportterit kuljettavat glukoosin Na + -ioniin kytkeytyneenä tubulussolun sisään, josta se basolateraalisen kalvon GLUT-kanavan kautta siirtyy verenkiertoon. Alkuvirtsaan suodattuneesta glukoosista reabsorboituu näin 99.9 %. saan, jolloin ne pääsevät kosketuksiin kohdemolekyyliensä kanssa distaalisessa tubuluksessa. Tubuluksen toiminta perustuu natriumin kuljetukseen Reabsorption ohella tubulukset kykenevät erittämään virtsaan orgaanisia anioneja ja kationeja, jollaisia monet lääkeaineet ovat (taulukko 2). Eritystoiminta ei elimistön aineenvaihdunnan kannalta ole määrältään suurta, mutta joidenkin vieraiden yhdisteiden poistamisessa asialla on merkitystä. Tärkeimmät diureetit tiatsidit ja furosemidi erittyvät proksimaalissa tubuluksessa virt- Munuaistubuluksen toiminta perustuu pitkälti natriumpumppuihin, joita on sekä epiteelisolujen apikaalisessa että basolateraalisessa kalvossa. Basolateraalisen kalvon Na-K-ATPaasia voidaan pitää kaiken toiminnan käyttövoimana (kuva 2). Se kuljettaa epiteelisoluista natriuminoneja ulos ja kaliumioneja sisään suhteessa 3:2. Näin tubulussolun natriumpitoisuus on pieni ja solu on 154 H. Jalanko ja C. Holmberg

3 K u v a 3. Natriumpumppuja ja -kanavia. Kaksi kolmasosaa alkuvirtsan natriumista reabsorboituu proksimaalisessa tubuluksessa mm. Na-kotransportterien ja Na-H-vaihtajan (kuva 7) avulla. Proksimaalisen tubuluksen alkupäässä natriumin takaisinotto on kytkeytynyt erityisesti bikarbonaatin reabsorptioon (kuva 7). Toisen tärkeän anionin, kloridin, pitoisuus primaarivirtsassa kasvaa proksimaalisen tubuluksen loppuosaan tultaessa ja siellä natrium reabsorboituu kloridin kanssa. Henlen lingon leveässä nousevassa osassa sijaitsee Na-K-2Cl-kotransportteri, jonka toiminnan»loop»-diureetit (esim. furosemidi) estävät. Tämän pumpun toimintahäiriö johtaa Bartterin syndroomaan (taulukko 5). Distaalisen tubuluksen alkuosassa sijaitsee Na-Cl-kotransportteri, jonka toimintaa tiatsididiureetit estävät. Sen toimintahäiriö johtaa ilmeisesti Gitelmanin syndroomaan. Distaalisen tubuluksen loppuosassa ja kokoojaputkessa natrium reabsorboituu natriumkanavien kautta (kuva 4). Tätä reabsorptiota ohjaa ennen muuta veren aldosteronipitoisuus. virtsatilaan nähden negatiivisesti varautunut ( 70 mv). Tämä sähkökemiallinen gradientti mahdollistaa natriumin ja muiden kationien tehokkaan siirtymisen virtsatilasta epiteelisoluun (Holliday ym. 1987). Na-K-ATPaasi kuljettaa natriumia solusta ulos vasten sähköistä gradienttia, mikä vaatii runsaasti energiaa. Na-K-ATPaasin tutkijoille myönnettiin vuoden 1997 kemian Nobelin palkinto, ja pumpun toimintaa on hiljattain esitelty ansiokkaasti tässä lehdessä (Finel ja Haltia 1997). Tubulussolujen apikaalisessa kalvossa on natriumionien kuljettajaproteiineja, jotka siirtävät natriumin ohella monia muita molekyylejä virtsatilasta epiteelisoluihin. Etenkin proksimaalisessa tubuluksessa on suuri joukko»kotransporttereita», jotka natriumiin kytkettyinä reabsorboivat fosfaattia, glukoosia, aminohappoja ja muita orgaanisia molekyylejä. Kuvassa 2 on esitetty esimerkkinä glukoosin talteenotto. Kotransporttereiden ohella solukalvoissa on»vaihtajaproteiineja», joista tärkeimpiä on proksimaalisen tubuluksen Na-H-vaihtaja, joka natriumin sisäänkuljetuksen yhteydessä erittää vetyioneja virtsaan (kuva 7). Henlen lingon nousevassa osassa sijaitsee Na- K-2Cl-kotransportteri, jonka toimintaa»loop»- diureetit furosemidi ja bumetanidi estävät. Distaalisen tubuluksen alkuosassa puolestaan sijait- Munuaisten toiminta II: Tubulus ja kokoojaputki 155

4 solun ionikanavan kautta sähkökemiallisen gradientin ohjaamana. Amiloridi ja triamtereeni estävät tämän ionikanavan toimintaa (kuva 4). Natriumin takaisinotto on monien erilaisten mekanismien säätelemää. Keskeinen hormonaalinen säätelijä on lisämunuisten tuottama aldosteroni. Se lisää natriumin (ja veden) reabsorptiota distaalisen tubuluksen loppuosassa ja kokoojaputkessa tehostamalla Na-K-ATPaasin ja natriumkanavien toimintaa (kuva 4). Aldosteronin tuottoa kiihdyttää erityisesti angiotensiini II, jota erittyy verenkiertoon esimerkiksi hypovolemian uhatessa (reniinini-angotensiinijärjestelmä). Myös hyperkalemia ja ACTH kiihdyttävät aldosteronin eritystä. Vesi imeytyy osmoosin ohjaamana K u v a 4. Aldosteronin vaikutusmekanismi. Lisämunuaisten erittämä mineralokortikoidi aldosteroni kiihdyttää natriumin (ja samalla veden) reabsorptiota distaalisen tubuluksen loppuosassa ja kokoojaputkessa. Aldosteronin erittymistä lisämunuaisesta stimuloi erityisesti angiotensiini II, jota syntyy verenkiertoon hypovolemian uhatessa (reniini-angiotensiinijärjestelmä). Aldosteroni stimuloi tubulussolun tumassa säätelijäproteiinien synteesiä, minkä seurauksena: 1) natriumin läpäisevyys apikaalisessa solukalvossa kasvaa, 2) Na- K-ATPaasipumppujen määrä basolateraalisessa kalvossa lisääntyy, ja 3) näiden pumppujen tarvitseman ATP:n tarjonta solussa paranee. Natriumin määrän lisääntyminen tubulussolussa johtaa välittömästi kaliumin erityksen lisääntymiseen kaliumkanavien ja K-Cl-pumpun kautta. Aldosteroni myös lisää kaliumkanavien määrää apikaalisessa solukalvossa. Aldosteronin vaikutus heijastuu näin virtsaan pienenä natriumpitoisuutena ja suurena kaliumpitoisuutena. see Na-Cl-kotransportteri, joka on tiatsididiureettien vaikutuksen kohde (kuva 3). Distaalisen tubuluksen loppupäässä ja kokoojaputkessa natriumionit reabsorboituvat passiivisesti epiteeli- Vesimolekyylejä varten ei tubuluksessa ole omia kuljettajaproteiineja, vaan vesi kulkeutuu pasiivisesti solukalvojen läpi. Natriumin ja sen mukanaan kuljettamien molekyylien (erityisesti kloridin) siirtyminen peritubulaariseen tilaan aiheuttaa osmoottisen voiman, joka ohjaa veden siirtymistä pois virtsatilasta. Niinpä valtaosa vedestä reabsorboituu jo proksimaalisessa tubuluksessa (kuva 5). Natriumin ohella tärkeä molekyyli veden takaisinotossa on urea, joka imeytyy virtsatilasta passiivisesti oman konsentraatiogradienttinsa mukaisesti. Tubuluksen ja sitä ympäröivän kapillaarikierron välillä tapahtuu jatkuvaa urean siirtymistä siten, että medullaarisen kudoksen sisäosissa ureapitoisuus on suuri (urea recycling). Medullaarisen välikudoksen suuri urea- ja suolapitoisuus takaa sen, että vesi virtaa hanakasti Henlen lingon laskevasta osasta ympäröivään tilaan, etenkin kun veden läpäisevyys on tässä seinämän osassa suuri (kuva 5). Henlen lingon nouseva osa ei läpäise vettä mutta reabsorboi hanakasti natriumia ja kloridia. Näin interstitiumin osmolaalisuus kasvaa ja virtsa laimenee. Syntyy»vapaata vettä», joka kulkeutuu distaaliseen tubulukseen. Virtsatilan ja välikudoksen osmolaalisuuseron ylläpitoon osallistuu myös tubuluksia ympäröivä kapillaariverkosto (vas recta), jonka seinämän läpi vesi ja suolat helposti vaihtuvat (countercurrent system). 156 H. Jalanko ja C. Holmberg

5 K u v a 5. Veden reabsorptio nefronissa. Tubulukset ja kokoojaputket reabsorboivat alkuvirtsaan suodattunutta vettä runsaan desilitran minuutissa. Reabsorptio perustuu osmoottisen gradientin ohjaamaan vesimolekyylien passiiviseen siirtymiseen solukalvojen läpi. Omia kuljetusproteiineja ei ole. Valtaosa vedestä imeytyy takaisin jo proksimaalisessa tubuluksessa, jossa suurin osa suoloista ja muista molekyyleistä reabsorboituu (vrt. kuva 1). Henlen lingon kapea laskeva osa on hyvin vettä läpäisevä, ja medullaarisen interstitiumin suuri osmolaalisuus ( mosm) takaa tehokkaan imeytymisen. Interstitiumin osmolaalisuutta säätelee sen ureapitoisuuden muuntelu. Henlen lingon nouseva osa on vettä läpäisemäton, mutta natriumia ja kloridia läpäisevä, jolloin virtsa laimenee (syntyy»vapaata vettä»). Distaalisessa tubuluksessa ja kokoojaputkessa veden reabsorptio on riippuvainen verenkierron ADH-pitoisuudesta ja interstitiumin osmolaliteetista. ADH:n läsnäollessa seinämä on vettä läpäisevä (antidiureesi) ja ADH:n puuttuessa vettä läpäisemätön (diureesi) (kuva 6). Virtsan lopullinen määrä ja osmolaalisuus määräytyvät elimistön tarpeiden mukaisesti distaalisen tubuluksen loppuosassa ja kokoojaputkessa. Tässä säätelyssä keskeistä osaa aldosteronin ohella näyttelee ADH, jota aivolisäke erittää plasman osmolaalisuuden muutosten mukaisesti. ADH te- K u v a 6. ADH:n vaikutusmekanismi. ADH:n tehtävänä on hillitä plasman osmolaalisuuden suurentumista ja hypovolemiaa lisäämällä»vapaan veden» takaisinottoa munuaisten kokoojaputkessa. ADH syntetisoituu hypotalamuksen neuroneissa ja erittyy hypofyysin kautta verenkiertoon. ADH:n eritystä säätelevät hypofyysin osmoreseptorit ja vähäisemmässä määrin baroreseptorit. ADH:n eritys käynnistyy, kun plasman osmolaalisuus kasvaa yli arvon 285 mosm/kg, ja jo 1 %:n muutokset osmolaalisuudessa heijastuvat ADH:n eritykseen. Myös merkittävä hypovolemia (noin 8 %) stimuloi ADH:n eritystä. Munuaisissa ADH kiinnittyy reseptoriinsa (V 2 ) distaalisen tubuluksen loppuosassa ja kokoojaputkien epiteelisolujen basolateraalisessa kalvossa. Kiinnittyminen välittää viestin adenylaattisyklaasin avulla solun apikaalisen osaan, mistä on seurauksena akvaporiini-vesikanavien kiinnittyminen solukalvoon. Nämä tekevät solukalvon vettä läpäiseväksi. Mutaatiot V 2 -reseptorigeenissä tai akvaporiinigeenissä johtavat renaaliseen diabetes insipidukseen eli sairaalloiseen polyuriaan. Munuaisten toiminta II: Tubulus ja kokoojaputki 157

6 T a u l u k k o 3. Kaliumin eritykseen vaikuttavia tekijöitä. Kaliumin saanti Normaalisti saanti noin 100 mmol/vrk, jolloin munuaiset erittävät 90 mmol/ vrk. Runsas kaliumin saanti johtaa kaliumin erityksen lisääntymiseen ja niukka saanti erityksen loppumiseen. Aldosteroni Lisää kaliumin eritystä distaalisessa tubulukessa ja kokoojaputkessa (kuva 4). Natriumin saanti Runsas natriumin saanti lisää kaliumin eritystä. Runsas veden määrä distaalisessa tubuluksessa kiihdyttää kaliumin eritystä itsenäisesti. Happo-emästasapaino Alkaloosi lisää ja asidoosi vähentää kaliumin eritystä. Diureetit»Loop»-diureetit (furosemidi) lisäävät kaliumin eritystä estämällä Na-K-2Cl-kotransportteria (kuva 3) ja lisäämällä natriumin virtausta distaaliseen nefroniin. Tiatsididiureetit lisäävät kaliumin eritystä estämällä Na-Clkotransportterin toimintaa (kuva 3).»Kaliumia säästävät diureetit» Spironolaktoni estää aldosteronin toiminnan kilpailemalla samasta tuman reseptorista (kuva 4). Triamtereeni ja amiloridi estävät natriumkanavien toimintaa distaalisessa nefronissa (kuva 4) ja vähentävät näin kaliumin eritystä. kee distaalisen tubuluksen ja kokoojaputken apikaalisen solukalvon vettä läpäiseväksi ja näin lisää veden takasinottoa (kuva 6). ADH:n puuttuessa nämä kalvot ovat vettä lapäisemättömiä. Myös merkittävä hypovolemia stimuloi ADH:n tuottoa. Kaliumia kertyy talteen ja erittyy Elimistön solujen tärkein kationi on kalium, jonka pitoisuus solujen sisällä (150 mmol/l) on 30-kertainen solunulkoiseen tilaan (4.5 mmol/l) verrattuna. Plasman kaliumpitoisuus on tarkan säätelyn alainen, mistä pitää huolen lähinnä solukalvojen Na-K-ATPaasi. Plasman kaliumpitoisuuden suurentuessa solukalvojen Na-K-ATPaasi kuljettaa kaliumin solujen sisään muutamassa mi- nuutissa (erityisesti insuliinin stimuloimana). Kaliumin kokonaistaseen kannalta munuaiset ovat kuitenkin keskeiset, mistä on osoituksena se, että munuaisten akuutissa vajaatoiminnassa hyperkalemia on tärkein henkeä uhkaava vaara. Normaalisti lähes kaikki alkuvirtsaan suodattuva kalium reabsorboituu proksimaalisessa tubuluksessa (60 %) ja Henlen lingossa (30 %). Imeytyminen on etupäässä passiivista, ja sitä tapahtuu tubulussolujen kaliumkanavien kautta ja solujen välistä. Distaalisessa tubuluksessa kaliumia reabsorboituu myös vetyionin eritykseen kytkeytyneenä (H-K-ATPaasi). Virtsaan kulkeutuva kalium on peräisin distaalisen tubuluksen ja kokoojaputkien»principal»- soluista, jotka erittävät kaliumia apikaalisen solukalvon K-Cl-kotransportterin ja kaliumkanavien kautta (kuva 4). Tähän eritykseen vaikuttavat monet tekijät (taulukko 3), joista tärkeimpiä ovat aldosteroni ja kaliumin saanti. Tarjonnan mukaan virtsaan voi erittyä kaliumia muutamasta millimoolista useisiin satoihin millimooleihin vuorokaudessa. Kliinikon kannalta tärkeätä on, että diureettien aiheuttama natriumin takaisinoton estyminen Henlen lingon nousevassa osassa ja distaalisen tubuluksen alkuosassa saa aikaan natriumin»liiallisen» tarjonnan kokoojaputkissa, mikä johtaa kaliumin erityksen lisääntymiseen ja hypokalemiavaaraan (kuva 4). Happamuuden säätely: bikarbonaatti kertyy talteen ja vetyioneja erittyy Elimistön aineenvaihdunta tuottaa jatkuvasti happoja, ja ph pyrkii pienenemään. Happamoitumisen hillitsemiseksi elimistöllä on kolme keinoa: happo-emäspuskurit, hiilidioksidin poisto hengittämällä ja munuaisten toiminta. Munuaisten toiminta on kaksijakoista. Ensiksikin alkuvirtsaan suodattunut bikarbonaatti, joka on tärkein puskuri, kertyy tubuluksessa tarkoin talteen; primaarivirtsan mmol:sta vain 2 mmol bikarbonaattia erittyy päivittäin (taulukko 1). Bikarbonaatin talteenotto tapahtuu proksimaalisen tubuluksen alkuosassa (70 80 %) ja Henlen lingossa (10 20 %) ja pieneltä osin myös distaalisessa tubuluksessa ja kokoojaputkissa (5 10 %). Proksimaalisessa tubuluksessa bikarbo- 158 H. Jalanko ja C. Holmberg

7 K u v a 7. Munuaisten happamuuden säätely on kaksijakoinen. A) Alkuvirtsaan erittynyt bikarbonaatti reabsorboituu valtaosin talteen jo proksimaalisessa tubuluksessa. Tämä tapahtuu siten, että bikarbonaattiin liittyy ensin vetyioni ja näin syntynyt hiilihappo pilkkoutuu hiilidioksidiksi ja vedeksi. Hiilidoksidi kulkeutuu helposti solukalvon läpi. Pilkkomisesta huolehtii solukalvon hiilihappoanhydraasi (punainen laatikko). Solun sisällä sytoplasminen hiilihappoanhydraasi muuttaa hiilidioksidin jälleen hiilihapoksi, ja siitä muodostuva bikarbonaatti kulkeutuu basolateraalisen solukalvon läpi verenkiertoon. Pääosin tämän mekanismiin välityksellä alkuvirtsan bikarbonaatista reabsorboituu yli 99.9 %. Mikäli mekanismi ei toimi, seurauksena on bikarbonaatin menettäminen virtsaan ja elimistön happamoituminen (tyypin 2 renaalinen tubulaarinen asidoosi). B) Virtsa happamoituu kokoojaputkessa pääosin siten, että protonipumppu (H-ATPaasi) erittää vetyioneja virtsaan, jossa ne sitoutuvat ammoniakkiin ja monofosfaattiin. Vetyioneja erittyy näin keskimäärin 50 mmol/vrk. Jokaista erittynyttä vetyionia kohden»syntyy» uusi bikarbonaatti-ioni, joka siirtyy elimistön käyttöön. Häiriö tässä järjestelmässä johtaa klassiseen eli tyypin I renaaliseen tubulaariseen asidoosiin. naatti reabsorboituu hiilihappoanhydraasin avustamana (kuva 7A). Tubulukset myös erittävät aktiivisesti vetyioneja virtsaan, mikä tapahtuu nefronin distaalisessa osassa. Tässä keskeinen on apikaalisen solukalvon H-ATPaasi, jonka virtsaan erittämät vetyionit sitoutuvat fosfaattiin ja ammoniakkiin (kuva 7B). Jokaista erittynyttä vetyionia kohden siirtyy yksi bikarbonaattimolekyyli basolateraalisen kalvon läpi takaisin verenkiertoon. Vetyioneja erittyy keskimäärin 50 mmol/vrk, mikä riittää kompensoimaan elimistön haponmuodostuksen (nk. haihtumattomat hapot). Milloin epäillä tubulusvauriota? Koska tubulusten ja kokoojaputkien tehtävä on konsentroida glomeruluksessa suodattunut primaarivirtsa ja kerätä siitä talteen suolat ja orgaaniset molekyylit, on selvää, että runsas virt- T a u l u k k o 4. Tubulusten vajaatoimintaan viittaavia löydöksiä. Kliinisiä löydöksiä Polyuria ja runsas juominen Hypovolemia Tetania, kouristelu ja väsymyskohtaukset Ummetus, oksentelu, huono ruokahalu Huono kasvu Virtsalöydökset Glukosuria Aminoasiduria Pieni virtsan ominaispaino tai osmolaalisuus Runsas suolojen menetys virtsaan: Kalium, kalsium, magnesium, fosfaatti, bikarbonaatti (virtsan ph>5 kun veressä asidoosi ) Veriarvot Asidoosi (pieni bikarbonaattipitoisuus, suuri kloridipitoisuus) Alkaloosi (pieni kloridipitoisuus, suuri bikarbonaattipitoisuus) Hyponatremia Hypokalemia Hypokalsemia Hypomagnesemia Hypofosfatemia Munuaisten toiminta II: Tubulus ja kokoojaputki 159

8 T a u l u k k o 5. Tubulaarisia sairauksia. Sairaus Patogeneesi Tyypillisiä laboratoriolöydöksiä Fanconin syndrooma Vaihtelevan asteinen proksimaa- Glukosuria, aminoasiduria, hypofosfatemia, lisen tubuluksen toiminta- hypokalemia, asidoosi, hypourikemia häiriö; monia syitä. Renaalinen diabetes ADH-reseptori(V 2 )-geenin Huono virtsan konsentrointi (polyuria) insipidus mutaatiot Hypernatremia, hyperkloremia Akvaporiinigeenin mutaatiot Tyypin I renaalinen tubulaarinen Vetyionin erityshäiriö kokooja- Metabolinen asidoosi, hypokalemia, hypoasidoosi putkessa; monia syitä kalsemia, nefrokalsinoosi, suuri virtsan ph Tyypin II renaalinen tubulaarinen Häiriintynyt bikarbonaatin reab- Metabolinen asidoosi, hyperkloremia asidoosi sorbtio proksimaalisessa Suuri virtsan ph (ei aina) tubuluksessa Useimmiten osana Fanconin syndroomaa Bartterin syndrooma Na-K-2Cl-kotransportterigeenin Hypokalemia, hypokloremia, alkaloosi mutaatioita; muita syitä hyperaldosteronismi, hyperkalsiuria Gittelmanin syndrooma Na-Cl-kotransportterin mutaa- Hypomagnesemia, hypokalemia, alkaloosi tioita; muita syitä hyperaldosteronismi saaminen, veren elektrolyyttihäiriöt sekä epätavalliset virtsalöydökset herättävät epäilyn tubulaarisesta viasta (taulukko 4). Tubulusten vaurioituminen ei suinkaan aina johda kliinisiin oireisiin, mutta elektrolyyttihäiriöiden ja asidoosin ilmentyminä voi esiintyä mm. tetaniaa, kouristelua, väsymyskohtauksia, huonoa ruokahalua ja lapsilla huonoa kasvua. Tavallinen virtsanäyte (PLV) vahvistaa usein epäilyjä, kunhan tuloksia osaa tulkita. Jos potilaalla esiintyy glukosuriaa, vaikka veren glukoosi on normaali tai virtsan ominaispaino on pieni (< 1.010), vaikka potilas on nestevajeessa, taikka virtsan ph on suuri (>5.5), vaikka potilaalla on asidoosi, on syytä epäillä tubulaarista vikaa. Tällöin on syytä suorittaa elektrolyyttien, glukoosin, aminohappojen ja proteiinin vuorokausierityksen tarkempi määritys. Tubulusten toimintahäiriön syitä on monia. Tubulukset saattavat vaurioitua osana laajempaa munuaistulehdusta (tubulointerstitiaalinen) nefriitti, TIN), jonka tärkeimpiä aiheuttajia ovat infektiot ja lääkkeet. Liki sadan lääkkeen on osoitettu voivan aiheuttaa TIN:ää. Niistä tärkeimpiä ovat tulehduskipulääkkeet, useimmat antibiootit ja monet epilepsialääkkeet. Lääkkeet voivat aiheuttaa myös spesifisemmin vaurioita niin proksimaalisessa (aminoglykosidit, eräät solunsalpaajat) kuin distaalisessa tubuluksessakin (amfoterisiini B, litium, analgeetit). Proksimaalisen tubuluksen toimintahäiriötä kutsutaan Fanconin oireyhtymäksi, ja sen takana voivat lääkkeiden ja myrkytysten (raskasmetallit, liuotteet) ohella olla eräät metaboliset taudit (hereditaarinen fruktoosi-intoleranssi, kystinoosi, Wilsonin tauti, tyrosinemia jne.) (taulukko 5). Lääkkeiden aiheuttama distaalisen nefronin vaurio saattaa aiheuttaa renaalisen tubulaarisen asidoosin, jossa häiriö virtsan happamoinnissa johtaa metaboliseen asidoosiin. Tunneta an myös joukko geneettisiä sairauksia, jotka ilmenevät tubulaarisen toiminnan häriöinä (taulukko 5). Niistä tärkeimmät ovat renaalinen diabetes insipidus, renaalinen tubulaarinen asidoosi ja Bartterin syndrooma, joista viimeksi mainittua on äskettäin esitelty Aikakauskirjassa (Arvola ym. 1997). Renaalisen diabetes 160

9 insipiduksen geenimutaatioita on hiljattain paikannettu ADH-hormonin reseptoria (V 2 ) että akvaporiini-vesikanavia koodittaviin geeneihin. Geneettiset tubulaariset sairaudet ovat kaikki harvinaisia, ja esimerkiksi HYKS:n lasten ja nuorten sairaalassa niitä diagnosoidaan vain muutamalla potilaalla vuodessa. Kirjallisuutta Arvola T, Kilpinen-Loisa P, Edelman K, Ashorn P, Korvenranta H. Mikä Minnaa janottaa? Duodecim 1997; 113: Finel M, Haltia T. Kemian Nobelin palkinto Na +,K + -ATPaasin ja ATP-syntaasin tutkijoille. Duodecim 1997; 113: Holliday M, Barratt T M, Avner E D. Pediatric nephrology. Baltimore: Williams & Wilkins, Jalanko H. Munuaisten toiminta I. Glomerulus. Duodecim 1998; 114: Valtin H, Schafer J A. Renal function. Boston: Little, Brown and Company, HANNU JALANKO, dosentti, erikoislääkäri CHRISTER HOLMBERG, dosentti, osastonylilääkäri HYKS Lasten ja nuorten sairaala Helsinki 161