OSTRE USZKODZENIE NEREK Z HIPERNATREMIĄ W PRZEBIEGU ZAKAŻENIA ROTAWIRUSOWEGO: OPIS DWÓCH PRZYPADKÓW
Słowa kluczowe / Keywords:
Streszczenie:
Przedstawiono dwa przypadki niemowląt, u których stwierdzono ostre uszkodzenie nerek (AKI) z groźnymi dla życia zaburzeniami elektrolitowymi w przebiegu zakażenia żołądkowo-jelitowego o etiologii rotawirusowej. Przyczyną niewydolności nerek było skrajne odwodnienie. Hipernatremia i ciężka kwasica metaboliczna wymagały bardzo starannego nadzoru nad podażą sodu w pierwszych godzinach leczenia. Prawidłowo przeprowadzona resuscytacja płynowa spowodowała szybką poprawę stanu ogólnego i stopniowe wyrównanie natremii. Po trzech dobach dożylnej podaży płynów uzyskano ustąpienie zaburzeń i normalizację czynności nerek. Zwrócono uwagę na możliwość wystąpienia hipernatremii u dzieci z AKI spowodowanym hipowolemią w przebiegu biegunki rotawirusowej oraz konieczność dokładnego monitorowania terapii zaburzeń wodno-elektrolitowych w takich przypadkach.Abstract:
Two cases of infants with acute kidney injury (AKI) and life-threatening electrolyte disturbances in a course of rotavirus gastroenteritis were presented. AKI was caused by extreme dehydration. Hypernatremia and severe metabolic acidosis demanded particularly precise supervision on sodium administration during first hours of treatment. Proper fluid resuscitation caused immediate clinical improvement and gradual normalization of serum sodium concentration. After three days of intravenous fluid therapy disappearance of previous disturbances and restoration of kidney function were achieved. The attention was paid to the risk of hypernatremia in children with water depletion caused by rotavirus diarrhoea and necessity of very careful monitoring of treatment of water-electrolyte disturbances in such cases.
Treść:
GŁÓWNE TEZY
1/ Ostre uszkodzenie nerek (AKI) i zaburzenia natremii należą do groźnych dla życia powikłań zakażenia rotawirusowego.
2/ AKI o etiologii przednerkowej jest w początkowych stadiach odwracalne i ustępuje po wyrównaniu niedoborów płynowych.
3/ Hipernatremia (stężenie sodu w surowicy > 150mEq/l) wymaga szczególnie starannej kontroli laboratoryjnej w okresie wstępnego leczenia zaburzeń wodno-elektrolitowych.
WSTĘP
Odwodnienie w przebiegu nieżytu żołądkowo-jelitowego to częsta przyczyna ostrego uszkodzenia nerek (ang. acute kidney injury; AKI) u małych dzieci, szczególnie w krajach o niskim poziomie opieki medycznej1,2. Niewydolność nerek jest zwykle w takich sytuacjach odwracalna, zdarza się jednak, że towarzyszące jej zaburzenia elektrolitowe prowadzą do groźnych dla życia konsekwencji, niezależnie od etiologii biegunki. Szczególnie niebezpieczne są gwałtowne zmiany osoczowego stężenia potasu, związane z ryzykiem wystąpienia groźnych dla życia zaburzeń rytmu serca, oraz sodu, wywołujące powikłania ze strony ośrodkowego układu nerwowego. Celem pracy było przedstawienie dwóch przypadków zakażenia rotawirusowego z AKI i hipernatremią.
CHORA 1
7-miesięczna dziewczynka została skierowana do szpitala z powodu biegunki i wymiotów trwających 6 dni. Początkowo lekarz rodzinny rozpoznał „anginę” i wdrożył leczenie doustnym antybiotykiem oraz inhalacjami z Berodualu, bez poprawy. Po 5 dniach pojawiła się gorączka - w trakcie kolejnej wizyty w poradni wezwano karetkę i przekazano dziewczynkę do szpitala. Podczas półgodzinnego transportu ratownicy medyczni podali chorej dożylnie 100ml 5% glukozy oraz 50ml 0,9% NaCl.
Przy przyjęciu stan ogólny niemowlęcia określono jako bardzo ciężki, dziecko było apatyczne, cierpiące, stękające, powłoki skórne miały barwę ziemisto-szarą. W badaniu przedmiotowym stwierdzono cechy skrajnego odwodnienia (suchą skórę i śluzówki, zapadnięte ciemię i gałki oczne, tachykardię, nitkowate, słabo napięte tętno, opóźniony powrót włośniczkowy), wzdęty i nieco tkliwy brzuch z leniwą perystaltyką oraz duże odparzenia skóry okolicy krocza (Rycina 1). Z wywiadu wynikało, iż w ciągu tygodnia dziewczynka straciła ok. 900g masy ciała. W badaniach laboratoryjnych krwi wykazano hipernatremię (179mmol/l), kwasicę metaboliczną (pH-7,14, HCO3st.-6,4mmol/l, BE-[-20,5mmol/l]), hiperchloremię (147mmol/l), hiperkalcemię (1,68mmol/l) i cechy upośledzenia czynności nerek (kreatynina- 1,6mg/dl, mocznik-214mg/dl) z prawidłową kaliemią (4,5mmol/l). Rozpoczęto resuscytację płynową oraz wyrównywanie kwasicy z zamiarem obniżania natremii o 10mmol/l/dobę, ze względu na bardzo ciężki stan dziecka podano też antybiotyk dożylnie (cefuroksym). Założono cewnik do pęcherza moczowego i przez pierwsze 4 godziny obserwowano bezmocz, dopiero potem pojawiła się diureza (c.wł moczu 1020g/l, obecne wałeczki szkliste i ziarniste). Początkowo chora prezentowała objawy neurologiczne – niepokój, krzyk mózgowy, pogotowie drgawkowe, a w trakcie wstępnego nawadniania, pomimo uruchomienia diurezy, doszło do obrzęku płuc, który opanowano podaniem diuretyku (Furosemid 2mg/kg m.c.). Nawadnianie dożylne prowadzono przez 3 doby, przez 2 doby chora wymagała wyrównywania kwasicy (Rycina 2). Od początku leczenia, pomimo ciężkiego stanu, chętnie piła doustny płyn nawadniający oraz mleko (w I dobie otrzymała łącznie 2130ml płynów tj. ok. 310ml/kg m.c.). Biegunka o zmniejszającym się nasileniu trwała jeszcze 3 dni; po czterech dobach leczenia ustąpiły zaburzenia elektrolitowe, a w 7 dobie chora została wypisana do domu. Jako przyczynę nieżytu żołądkowo-jelitowego, na podstawie badania kału, rozpoznano zakażenie rotawirusowe. W rocznej obserwacji odległej nie stwierdzono powikłań neurologicznych hipernatremii.
CHORY 2
7-miesięczny chłopiec został skierowana do szpitala przez lekarza rodzinnego z powodu biegunki i wymiotów trwających 4 dni. Wdrożone ambulatoryjnie leczenie furazolidonem nie przyniosło efektu. Dzień przed hospitalizacją pojawiła się gorączka, kilkanaście godzin przed przyjęciem przestał oddawać mocz. Urodził się z ciąży bliźniaczej, bez powikłań okołoporodowych, dotychczas nie chorował. Brat-bliźniak również prezentował objawy nieżytu żołądkowo-jelitowego o mniejszym nasileniu.
Przy przyjęciu stan ogólny niemowlęcia określono jako bardzo ciężki, dziecko było apatyczne, podsypiające, postękujące, powłoki skórne miały barwę blado-szarą. W badaniu przedmiotowym stwierdzono cechy skrajnego odwodnienia (suchą skórę i śluzówki, zapadnięte ciemię i gałki oczne, nitkowate, słabo napięte tętno, opóźniony powrót włośniczkowy), brzuch był miękki, a perystaltyka prawidłowa (Rycina 3). Z wywiadu wynikało, iż w trakcie choroby chłopiec stracił ok. 1000g masy ciała. W badaniach laboratoryjnych krwi wykazano hipernatremię (160mmol/l), kwasicę metaboliczną (pH-7,10, HCO3st.-6,4mmol/l, BE-[-21,5mmol/l]), hiperchloremię (131mmol/l) i cechy upośledzenia czynności nerek (kreatynina - 2,3mg/dl, mocznik - 193mg/dl) z prawidłową kaliemią (4,5mmol/l). Rozpoczęto resuscytację płynową oraz wyrównywanie kwasicy z zamiarem obniżania natremii o 10mmol/l/dobę, podano też antybiotyk dożylnie (cefuroksym). Założono cewnik do pęcherza moczowego, po podaniu przez godzinę 250ml płynów dożylnie pojawiła się diureza (c.wł moczu 1025g/l, białkomocz 150mg%, obecne wałeczki szkliste, FeNa 1,2%). Początkowo chłopiec niechętnie przyjmował płyny doustne, jednak już po kilku godzinach, w miarę poprawy stanu ogólnego, zaczął pić (w I dobie łącznie otrzymał 2028ml płynów tj. ok. 310ml/kg m.c.). Po 12 godzinach leczenia wystąpiła hipokaliemia (najniższe stężenie potasu w surowicy 2,8mmol/l), ujawniła się też niedokrwistość (po wyrównaniu niedoborów płynowych Hb-9,0g/dl, Ht-27%), z tego powodu zastosowano jednorazową dawkę erytropoetyny. Nawadnianie dożylne prowadzono przez 3 doby, przez dobę chory wymagał wyrównywania kwasicy (Rycina 4). Biegunka o zmniejszającym się nasileniu trwała jeszcze 3 dni. Czynność nerek uległa normalizacji po dobie, a stężenie sodu wróciło do normy po dwóch dobach leczenia. W drugim dniu pobytu pojawił się ropny wyciek z lewego przewodu słuchowego, konsultujący laryngolog potwierdził zapalenie ucha środkowego. Po siedmiu dniach leczenia chory została wypisana do domu. Jako czynnik etiologiczny nieżytu żołądkowo-jelitowego rozpoznano zakażenie rotawirusowe.
OMÓWIENIE
Nieprawidłowe leczenie nieżytu żołądkowo-jelitowego może prowadzić do poważnych zaburzeń gospodarki wodno-elektrolitowej i powikłań, w tym AKI i ciężkiej dyselektrolitemii. Są na nie szczególnie narażone niemowlęta, które charakteryzuje większa niż w wieku starszym względna objętość płynu zewnątrzkomórkowego i związana z tym większa skłonność do utraty wody i elektrolitów. W przypadku zakażenia rotawirusowego poza przyczyną przednerkową AKI pod uwagę należy brać także etiologię zanerkową związaną z krystalizacją kwasu moczowego w moczu o niskim pH3.
Hipowolemia, do której dochodzi na skutek nieskompensowanej utraty płynów przez przewód pokarmowy, uruchamia mechanizmy homeostatyczne w postaci m.in. wzmożonej syntezy aldosteronu i wazopresyny. Hormony te przeciwdziałają zmniejszaniu objętości wewnątrznaczyniowej poprzez nerkowe zatrzymywanie sodu i wody. Jednocześnie nerki starają się w drodze autoregulacji zapewnić utrzymanie przesączania kłębuszkowego na poziomie zapewniającym eliminację produktów metabolizmu, co następuje na skutek zwiększenia hydrostatycznego ciśnienia przezbłonowego. Dzieje się to poprzez skurcz tętniczki odprowadzającej i jednoczesny rozkurcz doprowadzającej. Hipowolemia oraz wazokonstrykcja naczyń odprowadzających powodują upośledzenie ukrwienia rdzenia, prowadzące do stopniowego uszkodzenia cewek nerkowych. Występuje ono w czterech fazach: wstępnej (hipoperfuzja + deplecja ATP), postępującej (generacja mediatorów zapalenia, martwica komórek segmentu S3 cewki bliższej i części grubej ramienia wstępującego pętli Henlego), rozwiniętej (martwica i apoptoza komórek cewek) i regeneracji (odnawianie nabłonka cewek)4. W fazie pierwszej i początkowym okresie drugiej możliwe jest szybkie zatrzymanie postępu choroby i powrót do prawidłowej czynności. U chorych, którzy osiągnęli fazę trzecią możliwa jest całkowita regeneracja, która trwa zwykle ok. 2-3 tygodni, istnieje jednak także ryzyko nieodwracalnego zniszczenia nerek ze schyłkową ich niewydolnością.
Klinicznie AKI o etiologii przednerkowej objawia się zmniejszeniem diurezy poniżej 0,5ml/kg m.c./godz. i podwyższeniem stężenia kreatyniny w surowicy krwi. Na podstawie tych kryteriów wyróżnia się 5 stadiów uszkodzenia wg. tzw klasyfikacji RIFLE, która dotyczy wszystkich przypadków AKI, w tym również przebiegających z prawidłową diurezą5:
RISK – kreatynina 1,5 x norma i/lub diureza < 0,5ml/kg m.c./h przez 6 godzin,
INJURY – kreatynina 2 x norma i/lub diureza < 0,5ml/kg m.c./h przez 12 godzin,
FAILURE – kreatynina 3 x norma i/lub diureza < 0,3ml/kg m.c./h przez 24 godziny,
LOSS – całkowita utrata czynności nerek na okres ponad 4 tygodni,
END STAGE KIDNEY DISEASE – całkowita utrata czynności nerek na okres ponad 3 miesięcy.
W większości przypadków zaburzeń żołądkowo-jelitowych utrata wody i sodu dokonuje się równolegle i odwodniene ma charakter normonatremiczny. Niekiedy dochodzi jednak do dysregulacji homeostazy wodno-sodowej prowadzącej do obniżenia lub podwyższenia natremii. Hypernatremia, definiowana jako stężenie sodu w surowicy > 150mEq/l, występuje o około 10% dzieci z odwodnieniem w przebiegu nieżytu żołądkowo-jelitowego. Według Kaisera i wsp. u chorych z zakażeniem rotawirusowym pojawia się częściej niż w przypadku biegunki o innej etiologii6. Prowadzą do niej względnie większa w stosunku do utraty sodu utrata wody ze stolcami biegunkowymi (utrata tzw. wolnej wody) oraz niewydolność ogólnoustrojowych i nerkowych mechanizmów regulujących natremię surowicy w warunkach hipowolemii i upośledzenia filtracji kłębuszkowej. Na związek hipernatremii z ciężkością odwodnienia wskazuje fakt, iż u około 70% dzieci z odwodnieniem hipernatremicznym występują również wykładniki AKI7.
Początkowe objawy hipernatremii, takie jak utrata apetytu, niepokój, osłabienie siły mięśniowej, nudności i wymioty, towarzyszą zwykle również biegunce bez zaburzeń elektrolitowych. Pacjent ze stężeniem sodu w surowicy > 160 mEq/l jest zwykle w ciężkim stanie ogólnym, a główne objawy kliniczne pochodzą z ośrodkowego układu nerwowego (OUN). Są to ilościowe zaburzenia świadomości aż do śpiączki, drażliwość, wygórowanie odruchów, spastyczne napięcie mięśni i drgawki. Szybkie „kurczenie się” mózgu związane z przechodzeniem wody do przestrzeni naczyniowej w sytuacji ostrej hipernatremii może spowodować pękanie naczyń z krwawieniem domózgowym lub podtwardówkowym. Mechanizmem obronnym OUN jest produkcja tzw. endogennych osmogenów – substancji, które podnoszą ciśnienie osmotyczne w komórkach nerwowych zabezpieczając je przed utratą wody. Szybkość ich przechodzenia przez barierę krew-mózg jest znacznie mniejsza niż wody i dlatego zbyt gwałtowne wyrównywanie osoczowej natremii może wywołać obrzęk mózgu związany z gwałtownym odwróceniem kierunku transferu wody. Specyficzną zmianą zaobserwowaną w badaniach obrazowych u chorych z objawami neurologicznymi w trakcie zbyt szybkiej korekty hipernatremii jest ostra demielinizacja w okolicy mostu (central pontine myelinolysis) oraz wzgórza, jąder podstawy, torebki zewnętrznej, robaka móżdżku i hipokampa (extrapontine myelinolysis). Klinicznie objawia się ona nagłymi zaburzeniami świadomości oraz innymi objawami neurologicznymi jak: ataksja, dyzartria, drgawki, zaburzenia ruchów gałek ocznych czy zespół pozapiramidowy8. Podobne zmiany występują także w hiponatremii oraz innych stanach przebiegających z zaburzeniami osmolalności osocza. W obserwacji odległej u chorych po przebytej hipernatremii stwierdza się wodniaki podtwardówkowe.
Wyrównywanie hipernatremii wymaga bardzo starannego nadzoru, gdyż nieprawidłowe postępowanie, szczególnie prowadzące do gwałtownych zmian stężenia sodu w surowicy, może prowadzić do poważnych, a nawet śmiertelnych powikłań. W przypadku odwodnienia hipernatremicznego z AKI w leczeniu trzeba osiągnąć kompromis pomiędzy szybkim przywróceniem prawidłowej objętości naczyniowej, a powolnym obniżeniem natremii (nie szybciej niż 0,5mEq/l/h i 10-15mEq/l/dobę, całkowita korekta po minimum 48 godzinach leczenia). W tym celu w nawadnianiu stosujemy płyny z zawartością sodu nie mniejszą niż 77mEq/l (0,45% roztwór NaCl). Im wyższa hipernatremia, tym wolniejsze powinno być tempo wyrównywania stężenia sodu i tym wyższe stężenie sodu w płynie nawadniającym. W bilansie płynowo-elektrolitowym należy uwzględnić sód podany w roztworze 8,4% NaHCO3 stosowanym do zwalczania kwasicy. Zapotrzebowanie na płyny oblicza się przy użyciu powszechnie stosowanej reguły Holliday’a9. W przewidywaniu zmian natremii pomocna może być formuła zaproponowana przez Adrogue i Madiasa, która wyraża się we wzorze: Δ[Na+] = ([Na+]inf - [Na+]s)/(TBW + 1), gdzie Δ[Na+], [Na+]inf, [Na+]s i TBW oznaczają odpowiednio oczekiwaną zmianę natremii, stężenie sodu w płynie infuzyjnym i surowicy wyrażone w mEq/l oraz całkowitą zawartość wody w organizmie (total body water)10,11.
U przedstawionych chorych z AKI i hipernatremią intensywne nawadnianie dożylne i doustne przy użyciu roztworów z zawartością sodu z powolnym obniżaniem jego stężenia w surowicy przyniosło całkowite wyleczenie bez odległych następstw neurologicznych i nerkowych. Powikłaniami, które wystąpiły podczas leczenia były: ostra niewydolność lewokomorowa serca z obrzękiem płuc u chorej nr 1 oraz hipokaliemia u chorego nr 2; ustąpiły one po zastosowaniu odpowiedniego leczenia. O obydwojga chorych, pomimo osiągnięcia 3 fazy AKI wg. klasyfikacji RIFLE, uszkodzenie hipoperfuzyjne nerek nie wykroczyło poza stadium 2, co umożliwiło szybki powrót ich czynności po wyrównaniu wolemii.
Biorąc pod uwagę rozpowszechnienie zakażeń rotawirusowych w Polsce oraz możliwy ciężki ich przebieg z AKI i i groźną dla życia dyselektrolitemią celowe wydaje się powzięcie działań zmierzających do ograniczenia ryzyka rozprzestrzeniania się wirusa12. Należą do nich: edukacja na temat dróg przenoszenia drobnoustroju, poprawa warunków sanitarno-higienicznych życia dzieci, ścisła izolacja chorych z biegunką na oddziałach pediatrycznych, a także rozpowszechnienie szczepień ochronnych.
WNIOSKI
Nieprawidłowo leczone rotawirusowe zakażenie żołądkowo-jelitowe może prowadzić do AKI z hipernatremią. W tych przypadkach należy zwrócić szczególną uwagę na dokładne i powolne wyrównywanie zaburzeń wodno-elektrolitowych, co pozwala na szybki powrót czynności nerek oraz uniknięcie ostrych i odległych powikłań hipernatremii. Ze względu na rozpowszechnienie zakażeń rotawirusowych w Polsce celowe jest podjęcie populacyjnych działań zapobiegawczych w tym szczepień ochronnych.
KOMPENDIUM
1/ Zapobieganie hipowolemii i wczesne jej leczenie poprzez odpowiednią podaż doustną i dożylną płynów stanowi najlepszą profilaktykę AKI u dzieci z biegunką.
2/ W przypadku wystąpienia AKI spowodowanego hipowolemią intensywne nawadnianie, uwzględniające uzupełnianie bieżących strat wody przez przewód pokarmowy, zapewnia zwykle szybką poprawę czynności nerek.
3/ Wyrównywanie hipernatremii powinno następować bardzo powoli i trwać nie krócej niż 48 godzin; im wyższe jest wyjściowe stężenie sodu tym wolniejsza winna być jego korekta.
4/ W leczeniu odwodnienia hipernatremicznego nie wolno stosować płynów bez zawartości sodu, najniższe dopuszczalne jego stężenie to 77mEq/l (np. 0,45% NaCl). Spadek natremii nie powinien być szybszy niż 0,5mEq/l/h i 10-15mEq/l/dobę, w jego przewidywaniu pomaga reguła Adrogue-Madiasa. W celu uniknięcia powikłań wynikających ze zbyt szybkiego obniżenia natremii należy w początkowym okresie leczenia co 6-8 godzin oznaczać stężenie sodu we krwi.
PIŚMIENNICTWO
1/ Cerda J, Lameire N, Eggers P i wsp. Epidemiology of Acute Kidney Injury. Clin J Am Soc Nephrol 2008; 3: 881-886. 2/ Sutherland SM, Ji J, Sheikhi FH i wsp. AKI in Hospitalized Children: Epidemiology and Clinical Associations in a National Cohort. Clin J Am Soc Nephrol 2013; 8: 1661-1669. 3/ Morita T, Ashida A, Fujieda M i wsp. Four cases of postrenal failure induced by renal stones associated with rotavirus infection. Clin Nephrol 2010; 73: 398-402. 4/ Basile D, Anderson M, Sutton T. Pathophysiology of Acute Kidney Injury. Compr Physiol 2012; 2: 1303-1353. 5/ Akcan-Arikan A, Zappitelli M, Loftis LL i wsp. Modified RIFLE criteria in critically ill children with acute kidney injury. Kidney Int 2007, 71: 1028-1035. 6/ Kaiser P, Borte M, Zimmer KP i wsp. Complications in hospitalized children with acute gastroenteritis caused by rotavirus: a retrospective analysis. Eur J Pediatr 2012; 171: 337-345. 7/ Chouchane S, Fehri H, Chouchane C i wsp. La déshydratation hypernatrémique chez l’enfant: étude rétrospective de 105 cas. Arch Pediatr 2005; 12:1697-1702. 8/ Mastrangelo S, Arlotta A, Cefalo MG i wsp. Central pontine myelinolysis in a pediatric patient following rapid correction of hypernatremia. Neuropediatrics 2009; 40: 144-147. 9/ Holliday MA, Friedman AL., Wassner SJ. Extracellular fluid restoration in dehydration: a critique of rapid versus slow. Pediatr Nephrol 1999; 13: 292-297. 10/ Liamis G, Kalogirou M, Saugos V i wsp. Therapeutic approach in patients with dysnatremias. Nephrol Dial Transplant 2006; 21: 1564-1569. 11/ Overgaard-Steensen C, Ring T. Clinical reviev: Practical approach to hyponatraemia and hypernatraemia in critically ill patients. Crit Care 2013; 17: 206-219. 12/ Nitsch-Osuch A, Kuchar E, Kosmala A i wsp. Nosocomial rotavirus gastroenterocolitis in a large tertiary paediatric hospital in Warsaw, 2006-2010. Arch Med Sci 2013; 9: 493-498.
