Mechanizmy rozwoju obturacji dróg moczowych

Patogeneza zablokowania moczowodu stanowi złożony proces, w którym zakłócenie przepływu moczu uruchamia kaskadę zmian hemodynamicznych, zapalnych i strukturalnych prowadzących do progresywnego uszkodzenia nerek1. Mechanizmy te różnią się w zależności od czasu trwania, stopnia i rozległości obturacji, determinując ostatecznie rokowanie i możliwość odwrócenia zmian patologicznych2.

Podstawowe mechanizmy hemodynamiczne

Zablokowanie moczowodu powoduje natychmiastowy wzrost ciśnienia w układzie moczowym, który rozprzestrzenia się wstecznie, wpływając na przepływ śródcewkowy i wywierając bezpośrednie uszkodzenie nerek1. Ten wzrost ciśnienia jest przekazywany do torebki Bowmana, gdzie wpływa na mechanizm filtracji kłębuszkowej3.

W przypadku jednostronnego zablokowania moczowodu obserwuje się charakterystyczny trzyfazowy wzorzec zmian przepływu krwi przez nerki i ciśnienia moczowodowego4. W pierwszej fazie, trwającej 1-2 godziny, dochodzi do wzrostu przepływu krwi nerkowej wraz ze wzrostem ciśnienia filtracyjnego. Faza druga (3-4 godziny) charakteryzuje się dalszym wzrostem ciśnienia moczowodowego przy spadku przepływu krwi. W fazie późnej następuje spadek produkcji tlenku azotu i zmniejszenie wrażliwości śródbłonka naczyniowego4.

Ważne: Uszkodzenie cewek nerkowych rozpoczyna się już po 5 minutach od wystąpienia obturacji z powodu wzrostu ciśnienia śródcewkowego. Wzrost ciśnienia w układzie zbiorczym nerek może doprowadzić do sytuacji, gdy ciśnienie to osiągnie poziom ciśnienia filtracji kłębuszkowej, co skutkuje zmniejszoną produkcją moczu i stopniową utratą zdolności zagęszczania przez nerkę.

Procesy zapalne i komórkowe

Wysokie ciśnienie śródcewkowe wywołuje rozszerzenie pozakomórkowej macierzy nerek, co uruchamia kaskadę zapalną z naciekami komórkowymi i włóknieniem śródmiąższowym, prowadząc ostatecznie do apoptozy komórek cewkowych5. Utrzymująca się nieusunięta obturacja skutkuje martwicą cewkowo-śródmiąższową z możliwym związanym z nią stwardnieniem kłębuszków5.

Odpowiedź prozapalna komórek układu odpornościowego prowadzi do rozszerzenia śródmiąższowego i włóknienia, które może doprowadzić do martwicy cewkowo-śródmiąższowej6. Ta odpowiedź włóknista prowadzi do odkładania elastyny, kolagenu i innych czynników profibrotycznych, które mogą powodować nienaprawialną szkodę tkankową już we wczesnych fazach obturacji6.

Zapalenie śródmiąższowe poprzedza postępujące włóknienie i stanowi dominującą cechę włóknienia nerkowego w jednostronnym zablokowaniu moczowodu. Miofibroblasty należą do heterogennej rodziny komórek pochodzących z różnych źródeł, w tym nabłonka poprzez przejście nabłonkowo-mezenchymalne, śródbłonka, proliferację miejscowych fibroblastów lub perrycytów oraz przejście makrofag-miofibroblast7 Zobacz więcej: Procesy zapalne w zablokowaniu moczowodu.

Aktywacja systemów hormonalnych

Zarówno krótkotrwałe (już po 6 godzinach), jak i przedłużające się (5 tygodni) zablokowanie moczowodu aktywuje komponenty układu renina-angiotensyna, takie jak ekspresja mRNA reniny, aktywność ACE i zawartość angiotensyny II, które przyczyniają się do włóknienia nerek8. Angiotensyna II i transformujący czynnik wzrostu beta (TGF-β) odgrywają ważną patogenetyczną rolę w rozwoju włóknienia nerek po obturacji9.

Hormony naczynioaktywne, tromboksan A2 i angiotensyna II, są zaangażowane w patogenezę zwężenia naczyń po zablokowaniu moczowodu i zmniejszają również współczynnik ultrafiltracji kłębuszkowej poprzez skurcz mezangium10. Po zablokowaniu moczowodu następuje progresywny spadek wskaźnika filtracji kłębuszkowej (GFR) z powodu redukcji wskaźnika filtracji kłębuszkowej pojedynczego nefronu (SNGFR) i zmniejszonej liczby filtrujących nefronów10.

Zmiany strukturalne i morfologiczne

Uszkodzenia patologiczne obejmują rozszerzenie kanalików zbiorczych i cewek dalszych oraz przewlekły zanik cewkowy przy niewielkim uszkodzeniu kłębuszków. Rozszerzenie rozwija się w ciągu 3 dni od początku obturacyjnej uropatii; przed tym czasem układ zbiorczy jest stosunkowo mało podatny na rozszerzenie11.

Przewlekłe zablokowanie dróg moczowych może prowadzić do trwałego uszkodzenia układu moczowego. Progresywne ciśnienie wsteczne na moczowody i nerki może wystąpić i powodować przepuklinę moczowodu i wodonercze. Moczowód może wtedy stać się rozszerzony i kręty, z niezdolnością do odpowiedniego przepychania moczu do przodu12 Zobacz więcej: Zmiany strukturalne w zablokowaniu moczowodu.

Uwaga: Długotrwałe rozciągnięcie miedniczki nerkowej i moczowodu może również hamować rytmiczne skurcze mięśniowe, które normalnie przemieszczają mocz w dół moczowodu z nerki do pęcherza (perystaltyka). Tkanka bliznowata może następnie zastąpić normalną tkankę mięśniową w ścianach moczowodu, powodując trwałe uszkodzenie.

Mechanizmy śmierci komórkowej

Apoptoza (zaprogramowana śmierć komórki typu I) jest aktywnym mechanizmem usuwania komórek i odgrywa istotną rolę w regulacji liczby komórek podczas rozwoju i homeostazy narządów oraz po urazach7. Autofagia (zaprogramowana śmierć komórki typu II) jest ewolucyjnie zachowanym, zależnym od lizosomów procesem komórkowym degradacji uszkodzonych organelli, agregatów białkowych i innych makromolekuł w cytoplazmie7.

Jeśli obturacja nie zostanie usunięta, śmierć komórki następuje w ciągu około 15 dni. Zwiększony wzrost ciśnienia śródcewkowego powoduje rozciągnięcie nerkowego układu zbiorczego. Gdy ciśnienie w nerkowym układzie zbiorczym zbliża się do ciśnienia filtracji kłębuszkowej, produkuje się mniej moczu i zdolność zagęszczająca nerki jest stopniowo tracona13.

Czynniki wpływające na nieodwracalność zmian

Czas i tempo rozwoju nieodwracalnego uszkodzenia nerki (lub nerek) po obturacji zależy od tak wielu czynników, że trudno je przewidzieć. Aby zapobiec nieodwracalnemu uszkodzeniu, obturacja dróg moczowych powinna być diagnozowana i leczona tak szybko, jak to możliwe11.

Większość badaczy zgadza się, że obturacja trwająca dłużej niż 6 tygodni skutkuje pojawieniem się pewnego stopnia nieodwracalnej przewlekłej choroby nerek14. Potencjał odzyskania funkcji nerek po usunięciu obturacji zależy od czasu trwania i stopnia obturacji, stanu nerek przeciwstronnych oraz obecności lub braku infekcji2.

Konsekwencje systemowe

Wpływ obturacji na nerki głównie wpływa na trzy aspekty funkcji cewkowej: transport sodu, zdolność zagęszczania moczu i zakwaszanie moczu. Zmiany te są bardziej wyraźne w przypadkach obustronnego zablokowania moczowodu niż w jednostronnym5.

Sekwencja wydarzeń, w których ostre funkcjonalne i odwracalne zmiany funkcji nerek po obturacji przekształcają się w przewlekłe nieodwracalne nieprawidłości strukturalne, obejmuje złożoną interakcję między komórkami naciekającymi i rezydentalnymi, produkcją hormonów, cytokin i czynników wzrostu, a także modulacją produkcji i degradacji macierzy9.

Pytania i odpowiedzi

Jak szybko dochodzi do uszkodzenia nerek przy zablokowaniu moczowodu?

Uszkodzenie cewek nerkowych rozpoczyna się już po 5 minutach od wystąpienia obturacji z powodu wzrostu ciśnienia śródcewkowego, a śmierć komórki następuje w ciągu około 15 dni jeśli obturacja nie zostanie usunięta.

Czy zmiany w nerkach po zablokowaniu moczowodu są odwracalne?

Zależy to od czasu trwania obturacji. Ostre zmiany mogą być odwracalne przy szybkim usunięciu przeszkody, ale obturacja trwająca dłużej niż 6 tygodni skutkuje nieodwracalną przewlekłą chorobą nerek.

Jakie hormony są zaangażowane w patogenezę zablokowania moczowodu?

Kluczową rolę odgrywają angiotensyna II, tromboksan A2 oraz transformujący czynnik wzrostu beta (TGF-β), które przyczyniają się do zwężenia naczyń i włóknienia nerek.

Czy jednostronne zablokowanie moczowodu różni się od obustronnego?

Tak, mechanizmy różnią się znacząco. Jednostronne zablokowanie charakteryzuje się trzyfazowym wzorcem zmian hemodynamicznych, podczas gdy obustronne powoduje bardziej nasilone zaburzenia funkcji cewkowej.

Jakie procesy prowadzą do włóknienia nerek?

Włóknienie rozwija się poprzez kaskadę zapalną z naciekami komórkowymi, aktywację miofibroblastów, apoptozę komórek cewkowych i odkładanie kolagenu oraz elastyny w tkance śródmiąższowej.

REKLAMA