Apothekers podcast met Harm Geers omslag

Apothekers Podcast
met Harm Geers

22. De nier en het geneesmiddel -(2) De filtratiesnelheid is een maat voor de nierfunctie

door

Zoals in apothekerspodcast nummer 21 is uitgelegd is de filtratie functie een van de functies van de nier. De filtratiesnelheid is een maat voor hoe goed de nier functioneert. Filtreert de nier per tijdseenheid veel bloedplasma, dan werkt deze goed, maar filtreert de nier maar weinig bloedplasma, dan functioneert deze minder goed of zelfs slecht. Het is dan ook logisch om te concluderen dat geneesmiddelen die via de nier worden uitgescheiden bij een slechte filtratie ook slecht worden uitgescheiden en zich gaan opstapelen in het lichaam, waardoor er meer bijwerkingen kunnen ontstaan. De filtratiesnelheid van de nier kan achteruit gaan doordat er minder bloedtoevoer is naar de nefronen, bijvoorbeeld als iemand een hele lage bloeddruk heeft of veel bloedvolume verloren heeft of heel veel gesport heeft en het verloren vocht niet aan heeft gevuld. Of bijvoorbeeld als iemand een verminderd effectief circulerend volume heeft zoals bij hartfalen. Een andere reden voor een verminderde filtratiesnelheid kan komen doordat er minder nefronen zijn, bijvoorbeeld doordat deze in de loop van het leven kapot zijn gegaan, door bijvoorbeeld hoge bloeddruk of door diabetes of door andere nierziekten. Er kan ook een combinatie van meerdere factoren aanwezig zijn. Hoe wordt nou precies die filtratiesnelheid berekend en hoe wordt deze uitgedrukt?

De glomerulaire filtratiesnelheid (GFR)

Zoals in apothekerspodcast nummer 21 is uitgelegd pompt het hart in rust ongeveer 5 liter per minuut rond en daarvan gaat ongeveer 20% van naar de nieren. Als je dit in milliliter per 100 gram orgaan zou uitrekenen is dat 4 x de hoeveelheid bloed naar de lever, 4 x dat wat naar een actieve spier gaat en 8 x zoveel als er door de kransslagaderen stroomt. De nieren krijgen dus 1 liter per minuut aangeboden aan bloed. Dat bloed bevat onder andere eiwitten en rode bloedcellen. Rode bloedcellen kunnen niet worden gefiltreerd en het bloed bevat ongeveer 40% rode bloedcellen (dit wordt de hematocriet genoemd). In die liter bloed die per minuut naar de nieren stroomt bestaat dit voor 40% = 400 ml aan rode bloedcellen en blijft er dus 600 ml bloedplasma over voor filtratie. Van die 600 ml die ook wel de renale plasma flow (RPF) wordt genoemd, wordt ongeveer 20%, dat is 120 ml/min gefiltreerd in de glomerulus. De 20% is de ratio tussen het filtraat en de RPF en dat wordt de filtratiefractie genoemd (dus het gefiltreerde plasma gedeeld door de RPF). De filtratie fractie kan wijzigen onder bepaalde omstandigheden. Die 120 ml/min die gefiltreerd wordt, wordt ook wel GFR genoemd wat staat voor Glomerular Filtration Rate of glomerulaire filtratie snelheid. Een gezonde 20 jarige persoon heeft een GFR van 120 ml/min. Als de nieren slechter gaan functioneren dan daalt de GFR. Sommige artsen of apothekers zeggen dat iemand een 100% goede nierfunctie heeft bij een GFR van 100 ml/min en een 10% nierfunctie bij 10 ml/min. Maar het beste is om de nierfunctie uit te drukken in de GFR (in ml/min).

De filtratie barrière

Van het plasma dat door de glomerulus komt (600 ml/min) en waarvan 120 ml/min wordt gefilterd, worden niet alle componenten in het plasma gefilterd. Er is namelijk een barrière aanwezig waar niet alle stoffen uit het bloedplasma doorheen kunnen. Deze barrière bestaat uit het basaal membraan (in het Engels Glomerular Basement Membrane of GBM) en aan de buitenkant van de glomerulaire bloedvaatjes zitten speciale epitheelcellen die podocyten genoemd worden. Het GBM heeft een soort gelachtige structuur en is negatief geladen, hierdoor kunnen negatief geladen stoffen minder goed passeren. Overigens gaan negatief geladen ionen zoals Chloride en Bicarbonaat wel goed door het GBM. De andere barrière die er is wordt gevormd door de podocyten die allemaal vingervormige uitlopertjes hebben die met elkaar parallel verweven zitten zodat er een soort van zeef ontstaat waar bepaalde stoffen wel en bepaalde stoffen niet doorheen kunnen, afhankelijk van hun grootte. De filtratie barrière bestaat dus uit een lading specifieke barrière en een grootte specifieke barrière. Een voorbeeld wat vaak genoemd wordt is albumine. Albumine is een eiwit dat in het bloedplasma voorkomt en qua grootte prima door de filtratie barrière zou passen, maar doordat het negatief geladen is wordt afgestoten door de filtratie barrière (die ook negatief geladen is) en daardoor maar in hele minieme hoeveelheden in de urine verschijnt. Als er een probleem is in de nier, dan kan er albumine in de urine verschijnen in grotere hoeveelheden en dan spreekt men van albuminurie. Vroeger had je ook de term microalbuminurie, als er kleinere hoeveelheden albumine in de urine verschenen. Als de hoeveelheid albumine in de urine dat boven een bepaalde afkapwaarde kwam werd het albuminurie genoemd. Tegenwoordig spreken we uitsluitend van albuminurie, omdat albumine in de urine geen goed teken is (behalve dan de minieme hoeveelheden die van nature voorkomen).

Hoe wordt de GFR bepaald?

De GFR wordt gemeten door in het bloed een bepaalde marker stof te meten, die markerstof heet kreatinine. Kreatinine is een afbraakproduct van spieren en wordt in het lichaam met een relatief constante snelheid geproduceerd. Daarnaast wordt kreatinine voor het grootste gedeelte vrij gefiltreerd door de nier en daarna ook niet meer door de nier geabsorbeerd, waardoor het in de urine verschijnt. Dat betekent dat de concentratie van kreatinine in het bloed eigenlijk indirect iets zegt over hoe goed de filtratie functie van de nieren is. Is het kreatinine laag, dan wordt het goed uitgescheiden door de nier en is de filtratiefunctie dus goed. De GFR is dus goed. Is de kreatinine spiegel hoog, dan wordt het niet goed verwijderd uit het lichaam door de nier en werken de nieren mogelijk niet goed, de GFR is dan laag. Via een ingewikkelde formule die de CKD-EPI wordt genoemd (maar ook de Cockcroft Gault en de MDRD formules worden wel gebruikt), wordt uit het kreatinine in het bloed berekend wat de GFR is. De berekende GFR is niet altijd gelijk aan de echte (gemeten GFR). De berekende GFR wordt daarom ook wel de eGFR genoemd, waarbij de e staat voor “estimated” wat “geschatte” GFR betekent. Via een radioactieve marker kan de GFR gemeten worden, maar dat is een dure en invasieve methode die voor de patiënt niet altijd even prettig is en vaak komen we prima uit met de eGFR. Toch zitten er wel wat haken en ogen aan de eGFR, bijvoorbeeld als iemand enorm veel spiermassa heeft, neem een bodybuilder.

Spiermassa en eGFR

Door die spiermassa zal er veel kreatinine geproduceerd worden en stijgt het kreatinine gehalte in het bloed, hierdoor wordt een lagere eGFR berekend. Het is dus niet zo dat bodybuilders daardoor een slechtere nierfunctie hebben, maar door de kunstmatig hoge kreatinine spiegel lijkt hun nierfunctie slechter dan normaal. hetzelfde geldt voor iemand die bijvoorbeeld stoofvlees heeft gegeten, stoofvlees bevat veel kreatinine en doordat die persoon dus extra kreatinine heeft ingenomen, is de spiegel in het bloed hoger en lijkt het alsof de eGFR lager is.
Omgekeerd geldt hetzelfde bij iemand met heel weinig spiermassa, de kreatinine productie van de spieren is laag, hierdoor is de kreatinine spiegel in het bloed laag en lijkt het alsof de eGFR in orde is, terwijl dat niet per se het geval hoeft te zijn. Neem bijvoorbeeld een oud dametje van 45 kg waarbij de eGFR 40 ml/min bedraagt. In werkelijkheid ligt deze waarde dus lager, omdat uit het gewicht van deze mevrouw al blijkt dat ze weinig spiermassa heeft.

Tubulaire secretie van Kreatinine

Dan is er nog een lastige factor die de schatting van de GFR in de war kan brengen.
Kreatinine is namelijk geen ideale marker om de GFR te berekenen, omdat het naast dat het door de nier gefiltreerd wordt het ook wordt uitgescheiden in de proximale tubulus, dit wordt tubulaire secretie genoemd. Normaal bedraagt de tubulaire secretie zo’n 10%, maar bij een slechtere nierfunctie kan de tubulaire secretie groter worden. Er zijn ook geneesmiddelen die de tubulaire secretie van kreatinine remmen. Als de tubulaire secretie van kreatinine toeneemt, dan daalt de spiegel in het bloed en wordt er een betere eGFR berekend dan in werkelijkheid het geval is. Gebruikt iemand een geneesmiddel dat de tubulaire secretie van kreatinine remt, zoals het antibioticum trimethoprim, dan stijgt de spiegel van het kreatinine en lijkt het alsof de nierfunctie veel slechter is. In werkelijkheid komt dat dan doordat de tubulaire secretie van kreatinine geremd is.

Regulatie van de GFR

De nier kan ook de GFR zelf reguleren door meer renine af te geven en door verandering in tubuloglomerulaire feedback (TGF). Ook geneesmiddelen kunnen de GFR veranderen. De GFR wordt bepaald door twee krachten. De ene kracht is de hydrostatische kracht, dat is eigenlijk de bloeddruk in de glomerulus, hoe hoger de druk in de glomerulus, hoe sterker de hydrostatische kracht die het plasma door de filtratie barrière drukt. De andere kracht is de kracht die de eiwitten in het bloed hebben, dit wordt de oncotische druk genoemd. Eiwitten zijn in staat om water aan te trekken, hoe geconcentreerde de eiwitten, hoe harder ze water aantrekken. De GFR wordt dus bepaald door de oncotische druk en de hydrostatische druk.

Oncotische druk

Aan het begin van de glomerulus zal er nog relatief veel vocht aanwezig zijn in het bloedplasma, maar door de hydrostatische druk die in de glomerulus veel groter is dan in de proximale tubulus, zal er water door de filtratie barrière geduwd worden. Eiwitten gaan niet door de filtratie barrière, tenzij ze er doorheen passen qua grootte en lading, maar voor de meeste eiwitten geldt dat ze niet door de filtratie barrière gaan en dus achterblijven in het plasma. Dat betekent dat aan het begin van de glomerulus water verdwijnt in de PT naarmate je verder het vat doorgaat er door verlies van water een steeds hogere eiwitconcentratie ontstaat. Aan het einde van de glomerulus zal de eiwitconcentratie maximaal zijn en zullen de eiwitten water willen terugtrekken uit de PT, hierdoor neemt het verschil tussen de hydrostatische druk en de oncotische druk af en neemt de GFR aan het einde van de glomerulus vaten af. Het bloed met een hoge oncotische druk komt vervolgens terecht in de peritubulaire capillairen en zal daar het gefiltreerde water door oncotische druk weer terugzuigen. Dit is dus een heel mooi mechanisme, waardoor er wel bloedplasma gefiltreerd wordt, maar waardoor het gefiltreerde water eigenlijk heel passief weer effectief wordt gereabsorbeerd.

Hydrostatische druk

De glomerulus heeft de AA en de EA en zoals in apothekerspodcast nummer 21 werd uitgelegd zijn dat twee slagaders, wat betekent dat ze heel makkelijk hun diameter kunnen aanpassen onder invloed van verschillende stoffen. Als de diameter van de AA toeneemt, neemt de bloedtoevoer naar de glomerulus toe en stijgt ook de intraglomerulaire (hydrostatische) druk, waardoor er mee plasma gefiltreerd kan worden en de GFR stijgt. Neemt de diameter van de AA af, dan zal er minder bloed de glomerulus bereiken en neemt de hydrostatische druk af en ook de GFR. Ook de EA kan haar diameter wijzigen, neemt de diameter af, dan kan er minder bloed de glomerulus verlaten en stijgt de hydrostatische druk in de glomerulus en neemt de GFR toe. Neemt de diameter van de EA toe, dan daalt de hydrostatische druk in de glomerulus en neemt de GFR af. Er zijn geneesmiddelen die de diameter van de AA of van de EA kunnen veranderen en zo de GFR kunnen veranderen. Een voorbeeld hiervan zijn ACE-remmers en ARB’s, deze verlagen de diameter van de EA, waardoor de intraglomerulaire (hydrostatische druk) daalt en de GFR daalt. NSAID's kunnen door remming van de prostaglandine E synthese in de nier de diameter van de AA doen laten afnemen, waardoor de GFR daalt. Het is dus mogelijk om via geneesmiddelen de GFR te beïnvloeden en het is belangrijk om te weten wanneer dat gebeurd en of dit schadelijk is voor de nier of niet. In de podcast over geneesmiddelen bij chronische nierschade zullen we verder ingaan op deze mechanismen.

Tubulo glomerulaire feedback (TGF)

Via TGF kan de diameter van de AA afnemen en daalt de GFR. Meer over TGF in de podcast over SGLT-2 remmers en het filmpje over SGLT-2 remmers uit apothekerspodcast nummer 17 en nummer 21. Een verhoogde TGF zorgt voor een daling in eGFR door een verhoogde vasoconstrictie van de AA als gevolg van een toename in de adenosine productie en een verminderde TGF (zoals ontstaat bij hyperglykemie) zorgt voor een afname in TGF en vasodilatatie van de AA en hyperfiltratie, dus een toename van de GFR. In de volgende apothekerspodcast gaan we het hebben over chronische nierschade, hoe die ingedeeld wordt en welke factoren een rol spelen. We zullen kijken welke risico’s hierbij een rol spelen.

Ga terug

Copyright© 2021 - Apothekers Podcast met Harm Geers