ספיגה מחדש של זרחן באבוביות הכלייה

הדפס

מדריך בדיקות מעבדה
ספיגה מחדש של זרחן באבוביות הכלייה
מעבדה	כימיה בדם וכימיה בשתן
תחום	מאזן הפוספאט בגוף.
טווח ערכים תקין	ספיגה מחדש של פוספאט באבובית: מעל 80%. מקסימום שיעור ספיגה מחדש של האבובית של פוספאט ביחס ל-GFR ‏- 2.6-34.4 (0.80-1.35 מילימול/ליטר). ספיגה מחדש של פוספור אינאורגני (TmP/GFR): זכרים: בגיל 1-4 שנה - 4.3-5.4 מיליגרם/דציליטר; בגיל 5-13 שנה-3.7-5.4 מיליגרם/דציליטר; בגיל 14-15 שנה - 3.5-5.3 מיליגרם/דציליטר; בגיל 16-17 שנה -3.1-4.7 מיליגרם/דציליטר; בגיל מעל 18 שנה-2.5-4.5 מיליגרם/דציליטר. נקבות: בגיל 1-7 שנים 4.3-5.4 מיליגרם/דציליטר; בגיל 8-13 שנה-4.0-5.2 מיליגרם/דציליטר; בגיל 14-15 שנה -3.5-4.9 מיליגרם/דציליטר; בגיל 16–17 שנה -3.1-4.7 מיליגרם/דציליטר; בגיל מעל 18 שנה - 2.5-4.5 מיליגרם/דציליטר. לא נקבעו ערכי נורמה בתינוקות בני פחות מ-12 חודשים (Kulasingam וחב' ב-Clin Biochem משנת 2010).
יוצר הערך	פרופ' בן-עמי סלע

מטרת הבדיקה

קביעה של ספיגה מחדש של זרחן בכליות במגוון של מצבים פתולוגיים הכרוכים עם hypophosphatemia כולל רככת (rickets) היפו-פוספטמית, osteomalacia מושרית על ידי גידול סרטני, וקלצינוזיס סרטני. התאמה של תרפיה להשלמת פוספאט במצבים של חסר חמור שלו, בניטור של התאוששות של פעילות אבוביות הכליה במצב של תסמונת Fanconi. ספיגה מחדש של פוספאט באבובית הכליה, המוגדרת לרוב כ-TmP/GFR (או שיעור הספיגה מחדש המרבי של פוספאט ביחס ל-GFR), נקבע במקור לסייע בהבדלה בין הסיבה להיפר-קלצמיה (בעיקר להבדיל בין היפר-פארא-תירואידיזם לבין סיבות אחרות). NIC

אינטרפרטציה

הבנת הספיגה מחדש של פוספאט (TRP), והשיעור המקסימלי של TRP ביחס לשיעור הסינון הגלומרולרי (TmP/GMR), תלוי במצב הקליני ואמור להיות מפורש על פי ריכוז הפוספור בנסיוב. TmP/GFR תלוי בצריכה הדיאטטית של פוספור, בהפרשת פוספור מהרקמות וב-GFR.

מידע קליני

חשיבות הספיגה מחדש של פוספאט (TRP) נמדדת כאשר המטופלים המוערכים לוקים בהיפו-פוספטמיה. כללית, TRP מופחת בנוכחות של היפו-פוספטמיה מהווה אינדיקציה של פגיעה כלייתית בספיגה מחדש של פוספאט. היחס בין השיעור המרבי של ספיגה מחדש של פוספאט באבובית לבין ה-GFR (‏TmP/GFR) נחשב לדרך הנוחה ביותר להעריך את הטרנספורט של פוספאט בכליה, וההתייחסות אליו היא כמו לסף התאורטי של פוספאט בכליה. זה מתאים לסף התחתון התאורטי של הפוספאט בפלזמה, מתחתיו כל הפוספאט המסונן יעבור ספיגה מחדש (Emmens וחב' ב־Clin J Am Soc Nephrol משנת 2022).

הספיגה מחדש של פוספאט בכליות

פוספאט עובר סינון מושלם, כאשר 80-90% מהפוספאט עוברים ספיגה מחדש באבובית הפרוקסימלית. כאשר ריכוז הפוספאט בנסיוב גבוה, מתקבל ריוויון של ספיגה מחדש של פוספאט, והוא מופרש עד לנורמליזציה של פוספאט בנסיוב. ריכוז מוגבר של פוספאט הוא גריין להפרשה של ההורמון הפארא-תירואידי (PTH), ומוביל להפרשת פוספאט, לשקיעת סידן-פוספאט בתוך העצם ולהקטנת ריכוז הסידן בנסיוב.

הפרשת פוספאט

פוספאט עובר בדם דיסוסיאציה ל-80% של 2-HPO4. באבובית הכליה, הפוספאט השניוני נקשר לפרוטון ליצירה של −H2PO4. הפוספאט הראשוני הנוצר מחדש אינו יכול לעבור ספיגה מחדש, ובעזרת הפרשת פוספאט, מורחק הפרוטון. באבובית הפרוקסימלית, שני שלישים של נפח השתן הראשוני עם אלקטרוליטים עובר ספיגה מחדש. הכוח המניע של הטרנספורט של נתרן הושג דרך המשאבה הבאזו-לטרלית של נתרן ואשלגן. בצד הלומינלי של אפיתל האבובית הפרוקסימלית, נתרן נכנס לתא דרך חלבוני ה-symporter של הממברנה ביחד עם גלוקוז, גלקטוז, פוספאט, סולפאט וחומצות אמינו, או דרך חלבוני antiporter של הממברנה. זרחן הוא אניון שכיח המפוזר ברחבי הגוף, ומשחק תפקיד חשוב ביצירת אנרגיה. ההתנהלות של פוספאט בכליות נמצאת תחת רגולציה של הפארא-תירואיד, הכליה והעצמות דרך לולאות משוב, המווסתות גם את ספיגת הפוספאט במעיים וכך שומרת על ריכוז הזרחן בנסיוב בטווח הפיזיולוגי. ה-PTH, ויטמין D כמו גם fibrogenic growth factor 23 (FGF23) והקולטן של klotho, הם המווסתים העיקריים של מאזן הזרחן בגוף. בערך 80-85% מתוך בערך 600 גרם של זרחן בכל הגוף, נמצאים בעצמות השלד.

שאר הזרחן מפוזר בצורת תרכובות פוספאט המשחקות תפקידים מרכזיים במטבוליזם התאי, כגון איתותים תאיים, סינתזה של חומצות גרעין, הומאוסטאזיס של האנרגיה, יצירה של bilayer של ליפידים, ויצירת עצם. ריכוז הזרחן משפיע על הפעילות של של מסלולים מטבוליים רבים כגון יצירת אמוניה, גליקוליזה, גלוקונאוגנזה, הפרשת PTH, ספיגה מחדש של פוספאט, ויצירה של - (1,25dihydroxycholecalciferol (1,25(OH) ₂D₃ מ-25hydroxycalciferol (25(OH) D₃.

זרחן בדם

הפוספאט בפלזמה נמצא בצורה יונית, כקומפלקס או בצור הקשורה לחלבון. הריכוז הנורמלי של זרחן בפלזמה הוא 3-4.5 מיליגרם/דציליטר, והוא נמצא בפלזמה בעיקר כ-HPO4-2 וכ-H2PO4-1 (ללFuchs ו-Paterlik ב-Phosphate Minerals Health Disease משנת 1980). כ-25% מהפוספאט בפלזמה קשור לחלבון. באשר לפוספאט ה"אולטרה מסונן" (UF), בערך 60% הוא מיונן, ו-40% נא בקומפלקס עם קטיונים מרכזיים בפלזמה כגון 2+Na+, Mg ו-2+Ca.

זרחן בתא

פוספאט תוך-תאי ממוקם בראש ובראשונה באברונים תוך תאיים, או משולב עם תרכובות אורגניות כגון אדנוזין פוספאטים, עם קראטין פוספאט ובאריתרוציטים יחד עם 2,3diphosphoglycerate. ריכוז הפוספאט האינאורגני החופשי שבציטוזול הוא רק בערך 1 מיקרומולר. אף-על-פי-כן ריכוז זה הוא מעל הערך של המאזן האלקטרוכימי, כפי שניתן היה לנבא מהפוטנציאל הממברנלי, מה שמציע שחייב להיות טרנספורט אקטיבי של פוספאט לתוך התאים. עיכוב של קליטת פוספאט מפריע לתפקוד המטבולי של התא, בעוד שריכוז מוגבר של פוספאט חוץ-תאי מעודד את הנשימה המיטוכונדריאלית. היפוכו של דבר, הצפת תאים בגלוקוז מפחיתה את קליטת פוספאט ואת הנשימה המיטוכודריאלית, את הפוספורילציה החמצונית ואת תכולת ATP, תרחיש הקרוי crabtree effect.

הספיגה והספיגה מחדש של פוספאט במעי ובכליה

ביונקים, הספיגה והספיגה מחדש של פוספאט מתרחשת בעיקר במעי ובכליות, בהתאמה. הצריכה היומית הדיאטטית ל פוספאט היא של 800-1,500 מיליגרם. חסר דיאטטי של זרחן נדיר כיוון שפוספאט נמצא בסוגי מזון רבים, הכוללים מוצרי חלב בשר, ודגני בוקר. בערך 65% מהפוספאט הנבלע נספר במעי, בעיקר בתריסריון וב-jejunum. תחת ההשפעה של ויטמין D, הטרנספורט של זרחן מתרחש במקטעים הפרוקסימליים של המעי הדק. התנועה של זרחן מהנהור של המעי דורשת א) טרנספורט דרך ה-brush-border הלומינלי של ממברנ המעי; ב) טרנספורט דרך הציטופלזמה, ו-ג) טרנספורט דרך הממברנה הפלזמטית הבאזולטרלית של האפיתל. הצעד קובע המהירות והכוח המניע של הספיגה הוא דרך הממברנה הלומינלית (Levine ו-Kleeman ב-Clin Disorders Fluid Electrolyte Metab משנת 1994). קטיונים פוליולנטיים הנמצאים במזון כגון סידן ומגנזיום דו-ערכיים וחמרן תלת-ערכי נקשרים לפוספאט הלומינלי של המעי ומפחיתים את ספיגתו. מיצים מכילים בערך 3 מיליגרם/ק"ג/ליום של פוספאט. לאחר ספיגתו של פוספאט הימצאותו בנוזל החוץ-תאי יכולה להשתחלף עם הפוספאט בעצמות, עם 200 מיליגרם של פוספאט נכנסים ויוצאים מהשלד מדי יום. הכליות אחראיות להפרשה המשמעותית של פוספאט, בערך 700–900 מיליגרם ביום. במהלך תקופות של גדילה, כמויות גדולות יותר של פוספאט נשמרות לצורך שקיעתם בעצמות. הפרשת פוספאט הכילייתי היא המנגנון העיקרי דרכו הגוף מווסת את המאזן של הפוספאט החוץ-תאי.

הספיגה מחדש של זרחן בכליה

רוב הזרחן האינאורגני (Pi) בנסיוב הוא UF ברמת הגלומרולוס (90-95%). בערך 7 גרם של זרחן עובר כל יום סינון בכליה, זאת ברמות פיזיולוגיות של זרחן בנסיוב, מתוכם 80-90% נספגים מחדש על ידי אבוביות הכליה, והשאר מופרש בשתן (כ-700 מיליגרם) השווים לספיגת זרחן במעי (Knox וחב' ב-Am J Physiol משנת 1977). כך שבמצב של steady state מבוגרים נמצאים במצב של איזון בין קליטת זרחן והפרשתו. נמצא ש-60-70% מהזרחן המסונן נספג מחדש באבובית הפרוקסימלית, וכן נמצא שכמות משמעותית של הזרחן המסונן נספג מחדש במקטעים הדיסטליים של הנפרון (Pastoriza-Muñoz וחב' ב-Am J Nephrol משנת 1978). כאשר רמת הזרחן בנסיוב עולה כמו גם רמת הזרחן המסונן, וגדלה גם היכולת לספוג אותו מחדש. עם זאת, השיעור המרבי של טרנספורט של זרחן לספיגה מחדש מושג בריכוז זרחן בנסיוב של 6 מיליגרם/דציליטר. מחקרים הראו שישנם 2 מנגנונים שונים האחראיים לספיגה מחדש של זרחן באבובית הפרוקסימלית. בשליש הראשון של האבובית הפרוקסימלית, בו רק 10-15% מהנתרן המסונן עובר ספיגה מחדש, היחס בין הזרחן בנוזל האבובי לבין ה-UF של זרחן בפלזמה יורד לערך של 0.6. נתון זה מוכיח שהשליש הראשון של האבובית הפרוקסימלית אחראי בערך ל-50% מהכמות הכללית של זרחן הנספג מחדש במקטע זה של הנפרון. בשני השלישים האחרונים של האבובית הפרוקסימלית, הספיגה מחדש של זרחן נמצאת בהקבלה של כמות הנוזל והמלח המסוננים. ב-0% הנותרים של האבוביות הפרוקסימליות, היחס בין TF ל-UF, יחס הפוספאט נותר בערך של 0.6-0.7, בעוד שהספיגה מחדש של הנוזל עולה ל-60-70% מהעומס הנוזל המסונן. לפיכך, בשני השלישים האחרונים של האבובית הפרוקסימלית, היחס TF:UF של הזרחן הנספג מחדש, פרופורציונלי לספיגה מחדש של נתרן ושל הנוזל. כמות משמעותית של זרחן, בסדר גודל של 20-30%, עוברת ספיגה מחדש. יש רק כמות קטנה של טרנספורט בתוך לולאת Henle, כאשר רוב הטרנספורט הוא בחלק הדיסטלי של האבובית המְפֻתלת. באתר זה גילו Pastoriza-Munoz וחב' ב-Am J Physiol משנת 1978, שבערך 15% מהזרחן המסונן עובר ספיגה מחדש, אם כי ערך זה נופל ל-6% לאחר החדרת כמויות גדולות של PTH. הצינור המאסף הוא אתר פוטנציאלי לספיגה מחדש בנפרון הדיסטלי של זרחן (Peraino ו-Suki ב-Am J Physiol משנת 1980, ו-Shareghi ו-Agus באותו כתב עת משנת 1982. מלבד PTH ו-OH(2D)1,25, מספר פפטידים פוספטוריים כגון fibroblast growth factor 23 (FGF23) מפרישים frizzled related protein 4, כמו גם matrix extracellular phosphoglycoprotein ו-FG57, שנמצאו מעכבים את הפעילות של NAPT-IIa co-transporters (‏Berndt ו-Kumar ב-Annu Rev Physiol משנת 2007, Landsman וחב' ב-Br J Nutr משנת 2001, ו-Berndt וחב' ב-J Clin Invest משנת 2003).

הוראות לביצוע הבדיקה

הבדיקה מתבצעת בנסיוב ובשתן. הנבדק צריך להיות בצום של 8 שעות לפחות. הדם צריך להילקח במבחנת ג'ל (פקק צהוב) או במבחנה עם פקק אדום. לאחר סרכוז הנוזל העליון מועבר למבחנת פלסטיק.

שיטת הבדיקה: בדיקה אנזימטית קולורימטרית, או שיטה פוטומטרית לקביעת פוספאט עם Ammonium Molybdate. בדיקת השתן מתבצעת על ידי העברת 4 מ"ל שתן למבחנת פלסטיק. אין להכניס חומרים משמרים לשתן. יש לפסול דגימת דם אם הנסיוב מאוד המוליטי.

מידע על יציבות הדגימות: נסיוב - מקורר - 7 ימים, קפוא (מועדף) - 7 ימים. שתן: בטמפרטורת החדר - 7 ימים, מקורר (מועדף) - 30 יום, קפוא - 14 יום.

מדידת TmP/GFR כוללת גם מדידת קראטינין. מדידת הספיגה מחדש של פוספאט באבוביות הכליה (TRP) יכולה להיות מחושבת מהיחס של פינוי פוספאט לפינוי קראטינין.

ראו גם

• חזרה לדף מדריך בדיקות מעבדה
• בדיקות מעבדה - אבחון מחלות ומפגעים מטבוליים-גנטיים
• בדיקות מעבדה - תפקודי כליות

המידע שבדף זה נכתב על ידי פרופ' בן-עמי סלע, המכון לכימיה פתולוגית, מרכז רפואי שיבא, תל-שומר;
החוג לגנטיקה מולקולארית וביוכימיה, פקולטה לרפואה, אוניברסיטת תל-אביב (יוצר הערך)