2013 IMPACT FACTOR: 1.442

Nefrologia 2000;20(6):517-522 | Doi.
Aumento de la secreción tubular de creatinina por L-arginina: un mecanismo con importancia práctica en la evaluación de la función renal por medio del aclaramiento de creatinina

Enviado a Revisar: 25 Feb. 2010 | Aceptado el: 25 Feb. 2010  | En Publicación: 6 Abr. 2010
Carlos Caramelo , E. Bello
Laboratorio de Nefrología-Hipertensión. Instituto de Investigaciones Médicas. Fundación Jiménez Díaz. Universidad Autónoma. Madrid, Madrid (España)
Correspondencia para Carlos Caramelo , Laboratorio de Nefrología-Hipertensión, Instituto de Investigaciones Médicas. Fundación Jiménez Díaz. Universidad Autónoma, Universidad Autónoma Avda. Reyes Católicos, 2, 28040, Madrid, Madrid, España
Tabla 1 - Efectos de la infusión L-arginina en la función renal
Tabla 2 - Respuesta a la L-arginina en sujetos normotensos vs hipertensos
Resumen

Antecedentes. La ingesta de carne aumenta la secreción tubular de creatinina. Este incremento se ha atribuido a la formación de nueva creatinina a partir de la creatina presente en las comidas. Sin embargo, esta hipótesis no se ha examina­do de forma exhaustiva, ya que no existen estudios que usen infusiones de ami­noácidos que no contengan creatina.

Métodos. Realizamos un estudio intervencionista y prospectivo que incluía 34 individuos con función renal normal que participaban en un protocolo sobre hi­pertensión arterial. Se les administró una infusión continua de L-arginina (6%, iv, en cuatro periodos de 30 min a 50, 100, 200 y 300 ml/h). Se determinó el acla­ramiento de creatinina (CCr) y de inulina (Cln) basal y durante la infusión de L-arginina, analizándose los efectos sobre la secreción tubular mediante compa­ración del CCr y el Cln y cálculo de la secreción tubular de creatinina (STCr).

Resultados. La infusión de L-arginina indujo un aumento significativo tanto del CCr como del Cln. El CCr y el Cln fueron, respectivamente, 117,9 ± 22,7 y 107,5 ± 23 basalmente y 170,3 ± 23 y 144,2 ± 47,8 después de la infusión de L-arginina (en ambos casos p < 0,01). Este aumento fue simultáneo al aumento en la STCr desde 1,12 ± 0,4 a 1,43 ± 0,6 (p < 0,01). El CCr se correlacionó significativamen­te con el Cln en condiciones basales y a los 60 min de infusión (r = 0,365, p = 0,031 y r = 0,368, p = 0,038, respectivamente), pero no a los 120 min (r = 0,130, p = 0,412), tiempo que corresponde al incremento máximo del Cln y de la STCr.

Conclusiones. El presente estudio demuestra que la infusión de L-arginina indu­ce un aumento significativo del CCr, que excede del esperado por el aumento del filtrado glomerular, medido por el Cln, y que corresponde a un aumento de la STCr. Este fenómeno sugiere una nueva interpretación del efecto de los aminoáci­dos sobre el manejo de la creatinina en el tabulo, teniendo implicaciones prácti­cas en la evaluación de la función renal mediante el aclaramiento de creatinina.

Palabras clave: Creatinina, L-arginina, Secreción tubular, Función renal Key Words: Creatinine, L-arginine, Tubular secretion, Renal function

La medida de la tasa de filtrado glomerular (FG) mediante el aclaramiento de creatinina (CCr) conti­núa siendo el método más accesible para la búsque­da y seguimiento de pacientes con enfermedad renal. La alternativa de medir la creatinina plasmática (Crp) es menos fiable porque pueden ocurrir reducciones sustanciales de la función renal antes de que la Crp sea anormal, debido al incremento en la secreción tu­bular de creatinina que acompaña al fallo renal1. A pesar del uso generalizado del CCr, los mecanismos íntimos que determinan la secreción tubular de crea­tinina permanecen mal definidos. Sin embargo, se ha prestado atención a numerosos agentes y condiciones que potencialmente pueden afectar a la secreción de creatinina. Entre ellos, los más importantes parecen ser los siguientes: i. La cimetidina, que bloquea casi completamente la secreción tubular de creatinina1 ii. La ingesta proteica, que aumenta la secreción de crea­tinina, fenómeno descrito en estudios dirigidos a ana­ lizar la capacidad de reserva renal1-4. Una parte im­portante de este fenómeno se ha atribuido al hecho de que la creatina contenida en la carne induce la formación rápida de creatinina, constituyendo así una fuente adicional en la carga de creatinina5-7. Esta ex­plicación no ha sido contrastada usando infusiones de aminoácidos que no contengan creatina. Además, los aminoácidos catiónicos y aniónicos influyen fuerte­mente en la reabsorción tubular de proteínas y otras moléculas, como describió Mogensen y cols.8 y con­firman estudios recientes en nuestro Laboratorio9. En este trabajo analizamos los efectos de una infusión de L-arginina sobre la secreción tubular de creatinina, comparando los aclaramientos de creatinina (CCr) e inulina (Cln) y usando una fórmula descrita previa­mente para calcular la secreción tubular de creatini­na (STCr). Nuestros resultados revelan que la admi­nistración i.v. de L-arginina aumenta la secreción de creatinina.

PACIENTES Y MÉTODOS

Selección y características de los sujetos: El estu­dio se llevó a cabo en 34 voluntarios de 39 ± 2,6 años de edad (rango de 20-60 años) participantes en un estudio sobre el efecto de infusiones de L-argi­nina en hipertensión arterial esencial. Los sujetos eran 15 controles sanos y 19 con hipertensión esen­cial leve. En el grupo de hipertensos sólo se inclu­yeron en el estudio aquellos con FG y respuesta del FG a la L-arginina normales. El peso medio fue 69,3 ± 4,8 kg (rango 50-84 kg). Ningún individuo tenía patología asociada, no tomaban medicación alguna, no tenían historia previa de enfermedad renal, en­docrinológica o sistémica. No se admitieron sujetos con microalbuminuria, diabetes mellitus, niveles de colesterol sérico por encima de 220 mg/dl ni con alteraciones en el CCr, sedimento de orina ni en cualquiera de los valores séricos del autoanalizador (SMAC20). El objetivo y riesgos potenciales del es­tudio fueron explicados a todos los participantes y se obtuvo un consentimiento escrito informado. El protocolo fue aprobado por el Comité Institucional de la Fundación Jiménez Díaz y por el Comité co­rrespondiente del Fondo de Investigaciones Sanita­rias del Ministerio de Sanidad.

Infusión de L-arginina: Todos los estudios se lle­varon a cabo en las instalaciones de Investigación Clínica del Servicio de Nefrología de la Fundación Jiménez Díaz. Las pruebas se realizaron entre las 9,30 y las 10 h, tras 30 min de reposo y 12 horas de ayuno. Todos los participantes se sometieron a una sobrecarga hídrica durante los primeros 90 min de la infusión (agua total administrada 10 ml/kg) para asegurar un flujo urinario adecuado durante el procedimiento. La ingesta proteica diaria en los días previos fue libre, no tomándose comida durante el procedimiento. El protocolo de infusión se diseñó según estudios previos9-11 usando una dosis de L-ar­ginina adecuada para producir cambios hemodiná­micos renales sin evidencia de hiperpotasemia11. Se administró una dosis inicial de inulina (In) (50 mg/kg) seguida de una infusión continua (34 mg/kg/h). Las muestras de plasma y orina basales se tomaron a los 60 min de iniciar la infusión de In, tras 30 min de periodo de equilibrio y otros 30 min de período control con recogida de orina. Los su­jetos recibieron una dosis media de solución de hi­drocloruro de L-arginina (Veyron et Froment, Mar­sella, Francia) al 6%, de 19 ± 3,4 g iv en 2 horas. Se incrementó progresivamente el rango de infusión cada media hora durante dos horas, a 50, 100, 200 y 300 ml/h. Se obtuvieron muestras de sangre y orina a los 30, 60, 90 y 120 min durante la infu­sión de la L-arginina.

Métodos analíticos: Se determinó la creatinina sé-rica y en orina mediante autoanalizador. La con­centración sérica y urinaria de inulina se midió por métodos colorimétricos (Merck, Darmstadt, Alema­nia). Los datos de la STCr se calcularon como la di­ferencia entre la excreción urinaria de creatinina (creatinina en orina x volumen/minuto urinario) y el filtrado de creatinina (CIn x creatinina sérica). Los datos usados para los cálculos principales corres­ponden al principio de la infusión (período basal, indicado como «pre») y el valor pico del CIn, que ocurrió en todos los casos entre los 90 y 120 min (indicado como «L-Arg»).

Estadística: La distribución gaussiana de los datos se analizó con la prueba de Kolmogoroff-Smirnov. La comparación entre dos grupos de datos se hizo con la prueba de la t de Student para observaciones no emparejadas. La comparación entre datos antes y des­pués de la infusión de L-arginina se hizo con la t de Student para datos emparejados. La comparación entre más de dos grupos de datos se hizo por ANOVA y prueba de Scheffe. Se usó el análisis de regresión para comparar las variaciones en dos variables nu­méricas. Se consideró significativa una p < 0,05.

RESULTADOS

La tabla I ilustra los efectos de la infusión de L-arginina sobre el CCr y el Cln. Como se muestra, se observó un incremento significatico del CCr y del CIn tras la infusión de L-arginina. Sin embargo, el Cln y el CCr se mantuvieron disociados de modo significativo durante la administración de L-arginina, como lo demuestra el aumento en la relación CCr/Cln. Además, los valores de Crp disminuyeron significativamente durante el estudio (Crp, mg/dl; basal = 0,85 ± 0,10; 1 hora tras la infusión de L-ar­ginina= 0,82 ± 0,10; a las 2 horas de infusión = 0,80 ± 0,10, p = 0,05 entre los datos basales y las medidas a la hora y a las dos horas). Estos hallaz­gos se relacionaron con un aumento en la STCr, como se describe en la tabla I. Como muestra la tabla II, no se encontraron diferencias en el CCr, CIn y la STCr entre sujetos normotensos y los hiperten­sos leves. Este hecho valida, para el propósito de este estudio, la consideración de los individuos como grupo único.

En las condiciones del presente experimento, po­dría haber ocurrido un exceso de excreción de L-ar­ginina como resultado de la saturabilidad de la reabsorción renal de aminoácidos12. La presencia de L-arginina en la orina no interfirió con la medición de creatinina realizada por el autoanalizador, como se demostró al incubar muestras de orina con diferentes cantidades de L-arginina (p NS entre valores de creatinina en orina en presencia y ausencia de 1, 5 y 10 mg/dl de L-arginina). Además, la falta de correlación entre la excreción de creatinina y el flujo urinario (p NS en períodos basal, a la hora y dos horas de la infusión) indicó que el aumento de la excreción de creatinina no estaba relacionado con el aumento de la diuresis. También examinamos la relación entre el CCr y el Cln mediante análisis de regresión lineal basalmente, a los 60 y 120 min de iniciar la infusión con L-arginina, para reafirmar la existencia de cambios en la excreción de creatinina inducidos por ésta. Los resultados demostraron que existe una correlación significativa basalmente y a los 60 min de la infusión (r = 0,365, p = 0,031 y r = 0,368, p = 0,038, respectivamente), que desa­parece a los 120 min de la infusión (r= 0,014, p = 0,93) coincidiendo con los valores máximos del Cln.

DISCUSIÓN

Nuestro estudio muestra que la administración de L-arginina aumenta la excreción de creatinina en mayor proporción que el aumento del filtrado glo­merular medido por el Cln. Aunque este efecto se ha visto sólo con la infusión de L-arginina, posible­mente pueda extrapolarse ya que la L-arginina es componente habitual de las dietas parenterales y en­terales y está presente en cantidades variables en las proteínas de la alimentación normal. Además, la L- arginina es uno de los principales mediadores del efecto de los aminoácidos sobre la función renal, en cuyo mecanismo es un mediador importante el óxido nítrico13.

Con el fin de asegurar la especificidad de nues­tros resultados, conviene recordar que Sjöstrom y cols.14 y Bouby y cols.15 han sugerido la existencia de una relación entre el grado de hidratación y el aclaramiento de creatinina. Nuestros resultados no dependen de esta relación ya que no encontramos correlación estadística entre el flujo urinario y el aclaramiento de creatinina. Más importante aún es que todos los sujetos de este ensayo estaban bien hidratados previamente.

Una segunda alternativa podría ser que la L-argi­nina indujera la síntesis endógena de creatina, ge­nerando una fuente adicional de creatinina para ser excretada. En relación a esto, la L-arginina, junto con glicina y S-adenosilmetionina, es uno de los amino­ácidos precursores de la creatina. Esta posibilidad es poco probable, debido por lo menos a dos razones: primero, un incremento en la síntesis de creatina re­quiere un proceso complejo que incluye la capta­ción de L-arginina por los órganos sintetizadores de creatina, la formación de creatina-fosfato, la defos­forilación a creatinina, vuelta a la circulación y su tratamiento renal antes de aparecer en la orina. El hecho de que el incremento de la excreción de cre­atinina ocurra en menos de dos horas desde el ini­cio  de la infusión de L-arginina hace poco probable que se hubiera completado el proceso antes men­cionado, ya que tendría que ocurrir en un período de tiempo muy corto. Segundo, y más importante, cabría esperar un aumento de la creatinina sérica si se hubiese producido un aumento de su síntesis. Por el contrario, el descenso significativo en los valores de Crp durante la infusión va en contra de la posi­bilidad de que la L-arginina induzca la formación de creatina/creatinina y apoya la existencia de un aumento en la secreción.

Nuestros datos añaden nuevos argumentos para considerar menos fiable el CCr que el Cln. El efec­to descrito en este estudio sería de particular im­portancia en situaciones en las que el CCr se tome como índice del FG y haya un incremento de ami­noácidos circulantes, tales como el período post­prandial o tras administración parenteral de amino­ácidos. Aunque los aminoácidos administrados de modo fisiológico a través de las proteínas de la dieta pueden diferir de las infusiones i.v. en términos ci­néticos y en los cambios potenciales que tengan lugar tras su absorción y procesado, nuestros resul­tados pueden ser de utilidad para comprender algu­nas acciones de las proteínas de la dieta caracteri­zadas mal2,15. El efecto inductor de excreción de creatinina por aminoácidos: puede tener trascenden­cia clínica si se usa el CCr como medida de segui­miento de la función renal.

Con relación al posible mecanismo del efecto ob­servado, la L-arginina es un aminoácido dibásico, con carga catiónica en el rango de pH fisiológico. Aunque la creatinina es también un catión endóge­no manejado parcialmente por el sistema de catio­nes orgánicos16, lo más probable es que los meca­nismos de transporte de ambas moléculas en el túbulo renal sean independientes17-19. Estudios re­cientes en humanos20 han puesto en evidencia pro­cesos simultáneos de secreción y reabsorción de creatinina, posteriormente confirmados en ratas21. El cambio en la excreción de proteínas en la orina in­ducido por la L-arginina8,9 demuestra que ésta puede provocar variaciones en el manejo tubular de ma­cromoléculas por medio de mecanismos todavía no bien esclarecidos a nivel celular. Además, se han descrito incrementos de la secreción de creatinina por proteínas urinarias en casos de proteinuria se­vera22, pudiendo existir una relación entre los cam­bios en la excreción proteica inducidos por la L-ar­ginina y el aumento de la excreción de creatinina. En nuestro conocimiento no hay datos disponibles sobre los efectos de la L-arginina en el manejo de otros tipos de moléculas y el presente estudio puede suponer un primer abordaje en este terreno.

Nuestros hallazgos abren la posibilidad de que el aumento de la secreción de creatinina inducido por la ingesta proteica no dependa solamente del con­tenido de creatina sino también y, quizá de modo más importante, del efecto de los aminoácidos mis­mos sobre la excreción de creatinina. El fenómeno del aumento de la secreción de creatinina con la L­arginina puede interpretarse como un mecanismo de adaptación a dietas hiperproteicas. De mayor inte­rés, nuestros resultados pueden aportar una explica­ción adicional para el aumento de secreción de crea­tinina que acompaña a la reducción de la masa renal con aumento del filtrado en las nefronas residuales. Por último, los presentes hallazgos pueden ayudar a comprender los mecanismos del manejo renal de la creatinina y pueden ser de utilidad en la interpreta­ción de las determinaciones del CCr en diversas si­tuaciones.

Agradecimientos

Los autores agradecen a la Dra. Lise Bankir (IN­SERM, Unité 367, París, Francia) sus valiosas co­rrecciones del texto. Este estudio ha sido subven­cionado en parte con la ayuda 96/0022-03 del Fondo de Investigaciones Sanitarias (FIS), por el Ins­tituto de Investigación Renal Reina Sofía y Carame­lo S.A. Los autores desean también agradecer a los Dres. Santos Casado, José María Alcázar, Nieves Martell y Luis Miguel Ruilope su colaboración en este Proyecto. Durante este estudio, Elena Bello fue becaria (BAE) del Instituto Carlos III.

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