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Physiopathologie de l’Insuffisance Rénale

Physiopathologie de l’Insuffisance Rénale. DCEM1 07/03/06. Insuffisance Rénale. Syndrome qui exprime l’adaptation de l’organisme à la suppression plus ou moins totale du fonctionnement rénal Insuffisance rénale aiguë si l’agression rénale est : Brutale, Quelques heures

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Physiopathologie de l’Insuffisance Rénale

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Presentation Transcript

  1. Physiopathologie de l’Insuffisance Rénale DCEM1 07/03/06

  2. Insuffisance Rénale • Syndrome qui exprime l’adaptation de l’organisme à la suppression plus ou moins totale du fonctionnement rénal • Insuffisance rénale aiguë si l’agression rénale est : • Brutale, • Quelques heures • Insuffisance rénale chronique si l’agression rénale est : • Progressive • Mois, années

  3. Sécrétion d’hormones EPO, Calcitriol, Rénine-Angiotensine

  4. Rôles essentiels • Sous l’influence d’hormones: • ADH, aldostérone, Facteur atrial natriurétique , PTH, calcitriol • régulation des équilibres par adaptation de l’excrétion aux besoins: • Hydrique et Électrolytique  pression artérielle (NaCl) • Minéral (Calcium/Phosphore) • Acido-basique (H+/HCO3-) • Formation d’hormones: • Calcitriol • Rénine/angiotensine • Erythropoïétine • Fonctions métaboliques: • Formation d’ammoniaque à partir de la glutamine • Néoglucogenèse • Inactivation des hormones

  5. Rein et équilibre hydrominéral

  6. Insuffisance rénale aiguë

  7. IRA obstructive: mécanisme de la diminution du DFG • = Augmentation de la pression hydrostatique intra tubulaire • normalement il existe un gradient de pression hydrostatique à travers le capillaire glomérulaire • pression hydrostatique (πH) capillaire (45 mmHg) > πH capsule de Bowman (10 mmHg) • en cas d'obstruction, πH Bowman augmente et vient annuler πH capillaire.

  8. IRA par nécrose tubulaire aigue post-ischémique1-macroscopie

  9. IRA par nécrose tubulaire aigue post-ischémique2-microscopie

  10. IRA par nécrose tubulaire aigue post-ischémique2-microscopie

  11. IRA par nécrose tubulaire aigue post-ischémique Médiateurs de la vasoconstriction : • Système rénine-angiotensine • Prostaglandines • Facteurs vaso-actifs dérivés de l’endothélium: endothéline et NO Conséquences de la vasoconstriction • Diminution du coefficient d’ultrafiltration • Diminution du flux sanguin rénal Médiateurs des lésions des cellules tubulaires épithéliales: • ATP, Adénosine, Calcium, H+, Radicaux libres • Altérations du cytosquelette • Neutrophiles • Apoptose HYPOXIE DYSFONCTIONNEMENT TUBULAIRE VASOCONSTRICTION INTRARENALE • Conséquences des lésions des cellules tubulaires épithéliales: • Desquamation cellulaire • Rétrodiffusion de l’ultra-filtrat glomérulaire Chute du débit de filtration glomérulaire

  12. IRA par nécrose tubulaire aigue post-ischémique Médiateurs de la vasoconstriction : • Système rénine-angiotensine • Prostaglandines • Facteurs vaso-actifs dérivés de l’endothélium: endothéline et NO • Les conséquences de la vasoconstriction • Diminution du coefficient d’ultrafiltration • Diminution du flux sanguin rénal Médiateurs des lésions des cellules tubulaires épithéliales: • ATP, Adénosine, Calcium, H+, Radicaux libres • Altérations du cytosquelette • Neutrophiles • Apoptose HYPOXIE DYSFONCTIONNEMENT TUBULAIRE VASOCONSTRICTION INTRARENALE • Les conséquences des lésions des cellules tubulaires épithéliales: • Desquamation cellulaire • Rétrodiffusion de l’ultra-filtrat glomérulaire Chute du débit de filtration glomérulaire

  13. Médiateurs de la vasoconstrictionSystème rénine-angiotensine? • Angiotensine induit: • une constriction des artérioles afférentes et efférentes du glomérule • une libération locale de prostaglandine vasodilatatrice agissant sur l'artériole afférente • la persistance de la constriction de l'artériole efférente empêchant la chute de la filtration glomérulaire malgré la diminution du flux sanguin rénal. • Un déséquilibre entre angiotensine et prostaglandine a donc été incriminé pour expliquer le maintien de la vasoconstriction de certaines IRA expérimentales • il est actuellement impossible d'affirmer le rôle de l'angiotensine II dans la pathogénie de l'IRA humaine.

  14. Médiateurs de la vasoconstrictionProstaglandines • Participent au maintien de l'autorégulation de la filtration glomérulaire et du flux sanguin rénal • Modulation de l'effet vasoconstricteur de l'angiotensine II, de la vasopressine et des catécholamines • PGE2, vasodilatatrice, ne semble pas intervenir chez l'homme • Thromboxane TXA2 oui • puissant constricteur de l'artériole afférente glomérulaire • synthèse stimulée par les radicaux libres

  15. Médiateurs de la vasoconstrictionFacteurs vaso-actifs dérivés de l'endothélium • L’altération de la cellule endothéliale est un facteur important dans la perte de l'autorégulation locale induite par l'ischémie. • L'endothélium des vaisseaux rénaux synthétise des facteurs: • Vasoconstricteurs: endothéline (ET-1) •  constriction pré et post-glomérulaire • contraction des cellules mésangiales qui réduit le Kf. • Vasodilatateur: monoxyde d'azote (NO) • dans la médullaire • régule le flux sanguin médullaire et participe au contrôle de l'hémodynamique glomérulaire.

  16. IRA par nécrose tubulaire aigue post-ischémique Médiateurs de la vasoconstriction : • Système rénine-angiotensine • Prostaglandines • Facteurs vaso-actifs dérivés de l’endothélium: endothéline et NO • Les conséquences de la vasoconstriction • Diminution du coefficient d’ultrafiltration • Diminution du flux sanguin rénal Médiateurs des lésions des cellules tubulaires épithéliales: • ATP, Adénosine, Calcium, H+, Radicaux libres • Altérations du cytosquelette • Neutrophiles • Apoptose HYPOXIE DYSFONCTIONNEMENT TUBULAIRE VASOCONSTRICTION INTRARENALE • Les conséquences des lésions des cellules tubulaires épithéliales: • Desquamation cellulaire • Rétrodiffusion de l’ultra-filtrat glomérulaire Chute du débit de filtration glomérulaire

  17. Vasoconstriction intrarénale • Diminution du coefficient d'ultrafiltration (Kf): • surface de filtration du glomérule x perméabilité hydraulique de la paroi capillaire. • Cette surface de filtration est réguléepar les cellules mésangiales glomérulaires qui contiennent des myofilaments contractiles. • Les produits vasoconstricteurs comme l'angiotensine II entraînent une contraction des cellules mésangiales, diminuant le Kf.

  18. Vasoconstriction intrarénale • Diminution du flux sanguin rénal : • de 25 à 50 %: joue un rôle essentiel à la phase initiale. •  augmentation de la résistance vasculaire. • topographie hétérogène : • cortex pâle, médullaire hypertrophique, congestionnée • les capillaires sont obstrués par des hématies, des plaquettes et des leucocytes, du fait de: • la vasoconstriction prédominante dans cette région • du fait d'une réaction inflammatoire engendrée par l'ischémie

  19. IRA par nécrose tubulaire aigue post-ischémique Médiateurs de la vasoconstriction : • Système rénine-angiotensine • Prostaglandines • Facteurs vaso-actifs dérivés de l’endothélium: endothéline et NO • Les conséquences de la vasoconstriction • Diminution du coefficient d’ultrafiltration • Diminution du flux sanguin rénal Médiateurs des lésions des cellules tubulaires épithéliales: • ATP, Adénosine, Calcium, H+, Radicaux libres • Altérations du cytosquelette • Neutrophiles • Apoptose HYPOXIE DYSFONCTIONNEMENT TUBULAIRE VASOCONSTRICTION INTRARENALE • Les conséquences des lésions des cellules tubulaires épithéliales: • Desquamation cellulaire • Rétrodiffusion de l’ultra-filtrat glomérulaire Chute du débit de filtration glomérulaire

  20. Les médiateurs des lésions des cellules tubulaires épithéliales • ATP : • l'ATP du cortex rénal diminue par hydrolyse de 60 à 90%, quelques minutes après l'ischémie • inhibition des transports actifs (Na/K ATPase et Ca2 ATPase), • modifications du potentiel de membrane et du volume cellulaire : • la cellule gonfle, • le contenu cellulaire en Na+, Cl- et Ca2+ augmente, • le K+ sort de la cellule • Adénosine : • produit de l'hydrolyse de l’ATP • augmente les résistances vasculaires,diminue le Kf glomérulaire

  21. Les médiateurs des lésions des cellules tubulaires épithéliales • Calcium : • la déplétion anoxique en ATP entraîne une augmentation de la concentration du calcium intracellulaire • responsable d'une activation de diverses protéases et des phospholipases altérant la perméabilité membranaire • cette accumulation est à l'origine de lésions cellulaires intéressant: • le cytoplasme, • la chromatine, • les mitochondries • réseau du cytosquelette.

  22. Les médiateurs des lésions des cellules tubulaires épithéliales • Acidose : • l'accumulation de protons dans les tissus ischémiques entraîne une acidose : • modérée, peut avoir un effet protecteur : • effet stabilisateur de membrane, • maintien de la composition électrolytique intracellulaire • diminution de l'activité des phospholipases • Inversement, la correction rapide du pH intracellulaire qui suit la restauration de l'apport d'oxygène (reperfusion) contribue aux lésions cellulaires de cette reperfusion.

  23. Les médiateurs des lésions des cellules tubulaires épithéliales • Radicaux libres : • produits lors de la reperfusion d'un organe ischémique • Origine: intracellulaire (voie de la xanthine oydase) ou extracellulaire (polynucléaires neutrophiles). • Principales formes actives de l'oxygène: anion superoxyde (O2), le peroxyde d'hydrogène (H202), et le radical hydroxyle (OH-). • Effets: • peroxydation des phopholipides de la membrane plasmique dont la perméabilité augmente, • perturbations des systèmes de transport membranaire • lésions des organelles subcellulaires • favorisent la synthèse de thromboxane vasoconstricteur

  24. Les médiateurs des lésions des cellules tubulaires épithéliales • Altérations du cytosquelette : • L'ischémie altère ce cytosquelette: • redistribution des Na et K-ATPase basolatérales qui viennent en situation apicale: anomalies dans le transport du sodium. • Les intégrines, qui sont des protéines transmembranaires assurant l'adhésion des cellules aux membranes basales, sont altérées par l'ischémie: détachement des cellules épithéliales

  25. Les médiateurs des lésions des cellules tubulaires épithéliales • Rôle des neutrophiles : • source de radicaux libres • peuvent créer des lésions de l'endothélium directement ou par la production de cytokines. • Apoptose : • observée dans certains protocoles expérimentaux de reperfusion après hypoxie : • Ces données introduisent le concept que le travail des cellules en éyat d'hypoxie active certains gènes régulant l'apoptose.

  26. IRA par nécrose tubulaire aigue post-ischémique Médiateurs de la vasoconstriction : • Système rénine-angiotensine • Prostaglandines • Facteurs vaso-actifs dérivés de l’endothélium: endothéline et NO • Les conséquences de la vasoconstriction • Diminution du coefficient d’ultrafiltration • Diminution du flux sanguin rénal Médiateurs des lésions des cellules tubulaires épithéliales: • ATP, Adénosine, Calcium, H+, Radicaux libres • Altérations du cytosquelette • Neutrophiles • Apoptose HYPOXIE DYSFONCTIONNEMENT TUBULAIRE VASOCONSTRICTION INTRARENALE • Les conséquences des lésions des cellules tubulaires épithéliales: • Desquamation cellulaire • Rétrodiffusion de l’ultra-filtrat glomérulaire Chute du débit de filtration glomérulaire

  27. Dysfonctionnement tubulaire • Desquamation cellulaire: • débris dans les lumières tubulaires, pouvant obstruer le tube proximal et l'anse ascendante large de Henle. • Cette obstruction entraîne une diminution de la pression d'ultrafiltration par augmentation de la pression hydrostatique dans la capsule de Bowman • Modification du rétrocontrôle tubulo-glomérulaire : • le tube proximal lésé ne peut plus réabsorber le filtrat glomérulaire: • une augmentation de l'apport de sodium au niveau de l'anse ascendante large corticale, d'où une • stimulation de la macula densa et une vasoconstriction du glomérule. • Rétrodiffusion de l'ultrafiltrat glomérulaire : • l'ultrafiltrat peut diffuser à travers la membrane basale mise à nu et être repris par la circulation péritubulaire

  28. Conséquences de l’ischémie rénaleClinique • Premiers jours = phase oligurique • Élimination urinaire faible ou nulle • Urine peu concentrée • Créatinine urinaire basse et plasmatique élevée • Phase polyurique • Augmentation graduelle de la filtration glomérulaire • Réabsorption tubulaire encore altérée • Guérison totale: restitution ad integrum de la fonction rénale

  29. Phase de récupération • L'IRA par nécrose tubulaire aigue post-ischémique est: • le plus souvent totalement réversible • parfois partiellement si les lésions épithéliales ont été suffisamment importantes pour rendre impossible la régénération de l'unité néphronique: • cicatrisation sous forme d'une foyer de fibrose focale, responsable des séquelles possibles après IRA.

  30. Phase de récupération • Cette régénération : • se fait par hyperplasie - et non hypertrophie compensatrice comme après une néphrectomie unilatérale -, impliquant un accroissement du taux de division des cellules tubulaires : les cellules épithéliales restées intactes aux extrémités d'un segment tubulaire nécrosé prolifèrent, migrent le long de la membrane basale, et vont reconstituer la structure tubulaire. • implique l'intervention de facteurs locaux : • facteur de croissance épidermique (EGF) dont les segments distaux du néphron sont l'un des principaux lieux de synthèse, et qui possède une puissante activité mitogène • insuline like growth factor (IGF-1)

  31. Références: • Maladies Rénales, D. Fries et P. Druet Ed. Herman • Atlas de poche de Physiopathologie, S. Silbernagl et F. Lang Ed. Flammarion • www.nephrohus.org

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