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Diagnostic de l’Insuffisance Rénale Chronique

ECN - Item 253

Mise à jour le : 8 mai 2012, par Thierry Hannedouche
 
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Objectifs :

  • Connaître et savoir prévenir les facteurs de risque et les causes de l’insuffisance rénale chronique
  • Savoir définir, dépister et quantifier l’insuffisance rénale chronique
  • Connaître les principales manifestations de l’insuffisance rénale chronique et ses facteurs d’aggravation
  • Apprécier l’intérêt de la collaboration avec le néphrologue pour le diagnostic, la surveillance et le traitement de l’insuffisance rénale chronique
  • Planifier et savoir expliquer le traitement de l’insuffisance rénale chronique avant le stade de suppléance
  • Connaître et savoir expliquer les indications et les modalités des traitements de suppléance (indications et abstention...)
  • Savoir dépister et prévenir les complications de l’insuffisance rénale chronique terminale
  • Connaître l’épidémiologie de l’insuffisance rénale chronique et les aspects économiques de sa prise en charge

1. Filtration glomérulaire

1.1. Concept de clairance rénale

La fonction globale du rein est quantifiée par la filtration glomérulaire. La mesure du débit de filtration glomérulaire (DFG) fait elle-même appel au concept de clairance rénale qui repose sur la loi de conservation de masse : pour une substance ayant une concentration plasmatique stable P, la quantité filtrée par le rein (= produit de la concentration P de cette substance par la filtration glomérulaire = P x DFG) est égale à la quantité éliminée dans l’urine (= produit de la concentration urinaire U de la substance en question et du débit urinaire V = U x V). Le débit de filtration glomérulaire peut être calculé comme suit :

DFG = U x V / P

Pour une substance librement filtrée et complètement éliminée par le rein, la clairance de cette substance (celle-ci est habituellement définie comme le volume de plasma virtuellement épuré de cette substance par unité de temps) est égale au débit de filtration glomérulaire.

En pratique, la filtration glomérulaire peut être mesurée par la clairance d’un marqueur (endogène ou exogène) à condition que celui-ci remplisse les conditions suivantes : marqueur inerte, filtré par le glomérule sans subir de retouche tubulaire et ayant une concentration plasmatique stable. L’inuline (ou polyfructose, un sucre naturel atoxique) est le marqueur habituel de référence.

2.2 Déterminants de la filtration glomérulaire

La filtration glomérulaire est une variable physiologique régulée, relativement constante chez un individu donné en condition stable (coefficient de variation [CV] intra-individu 7,5%) mais remarquablement dispersée dans la population normale (distribution Gaussienne). Les facteurs influençant la filtration glomérulaire sont multiples ; certains sont déterminés génétiquement tels que l’ethnie, le sexe et le nombre de néphrons fonctionnels ; d’autres sont environnementaux tels que l’apport protidique, la glycémie, la pression artérielle et surtout la taille du rein qui est fortement corrélée avec la surface corporelle. La variabilité de la filtration glomérulaire est réduite si les valeurs de clairance sont ajustées à une surface corporelle standardisée (1,73 m2) et sont considérées séparément pour l’homme et la femme. Chez l’homme et la femme jeune (20-30 ans) la filtration glomérulaire mesurée par la clairance de l’inuline est de 130 ± 20 ml/min.1,73 m2 (moyenne ± écart-type).

On considère souvent que la filtration glomérulaire diminue “physiologiquement” avec l’âge d’environ -1ml/min. et par année d’âge au-dessus de 30 ans. En fait cette diminution bien que fréquente n’est pas réellement physiologique car elle ne concerne que 2/3 des individus. La baisse de la filtration glomérulaire avec l’âge est corrélée avec le niveau de pression artérielle moyenne et la présence anatomique d’une artériosclérose systémique et rénale.

En pratique cependant, chez la plupart des sujets âgés de 80 ans, la filtration glomérulaire est réduite à 60 ml/mn en moyenne ; cette valeur est fréquente pour l’âge mais pas normale : le sujet âgé doit être considéré comme un véritable insuffisant rénal avec les conséquences classiques (nécessité d’adapter la posologie des médicaments à élimination rénale, précautions d’emploi liées à la grande susceptibilité à la néphrotoxicité).

2. Définition de l’insuffisance rénale

L’insuffisance rénale chronique est définie par une diminution de la filtration glomérulaire (FG) en rapport avec une réduction permanente et définitive du nombre de néphrons fonctionnels (ce qui la différencie de l’insuffisance rénale aiguë ou fonctionnelle).

En raison de la très grande dispersion des valeurs physiologiques de la filtration glomérulaire, l’insuffisance rénale est définie arbitrairement par le choix d’une valeur limite inférieure de la “normale”. Compte-tenu de la dispersion des valeurs de filtration glomérulaire, moins de 2,5% des sujets “normaux” ont une filtration glomérulaire <90 ml/min.1,73 m2. Avec une telle valeur de 90 ml/min.1,73 m2, le diagnostic d’insuffisance rénale est très spécifique (97,5 %) mais relativement peu sensible.

3. Evaluation pratique de la fonction rénale

En pratique, la détermination de la filtration glomérulaire par la clairance de l’inuline n’est pas réalisée facilement (mesures longues, techniques de dosages difficiles et coûteuses) et l’on fait appel à la mesure de la clairance de substances endogènes comme par exemple la créatinine.

3.1. Clairance de la créatinine

La créatinine est le métabolite terminal de la créatine musculaire. Sa production et donc sa concentration plasmatique sont relativement constantes au cours du nycthémère (la fluctuation de concentration plasmatique est inférieure à 10 % sur 24 heures). La clairance de la créatinine (Ccr) chez un sujet normal est d’environ 120 ± 20 ml/min. et donc proche de la filtration glomérulaire mesurée par les techniques de référence. En fait, la clairance de la créatinine et la filtration glomérulaire par la clairance de l’inuline ne sont pas strictement identiques et le rapport Ccr/Cin est d’environ 1,10 à 1,20 chez les sujets à fonction rénale normale.

En réalité une petite fraction de la créatinine urinaire est sécrétée par le tube rénal, si bien que la clairance de la créatinine surestime légèrement le débit de filtration glomérulaire. Il en résulte que la clairance de la créatinine endogène sur 24 heures excède généralement la clairance de l’inuline. En cas d’insuffisance rénale la fraction de créatinine sécrétée par le tube proximal augmente si bien que la clairance de la créatinine surestime systématiquement la filtration glomérulaire ; cette surestimation peut aller jusqu’à un facteur 2 lorsque la filtration glomérulaire est réduite à 10 à 20 % de la valeur normale.

La clairance de la créatinine peut être déterminée directement par la mesure de la concentration plasmatique et urinaire de créatinine ainsi que le débit précis urinaire sur 24 heures. En fait, la principale cause d’erreur de cette mesure est liée aux erreurs de recueil urinaire ; un recueil urinaire incomplet peut être facilement détecté car la quantité de créatinine excrétée dans l’urine est à peu près constante et équivalente à environ 0,2 mmol/jour/kg de masse maigre.

Ainsi chez un homme de 70 kg, la quantité de créatinine urinaire excrétée est :

Ucr x V = 0,2 x 70, soit environ 14 ml/jour.

Pour une femme de 60 kg, la valeur est de :

Ucr x V = 0,2 x 60 x 0,85, c’est-à-dire environ 10,2 ml/jour.

Le coefficient 0,85 est utilisé pour tenir compte des variations constitutionnelles de masse maigre entre les sexes.

3.2. Créatinine plasmatique

En raison de la constance relative de l’excrétion de créatinine urinaire (UV), la créatinine plasmatique et la filtration glomérulaire sont reliées selon une courbe hyperbolique inverse et la mesure de la créatinine plasmatique est utilisée comme un reflet indirect de la filtration glomérulaire.

Le dosage de la créatinine plasmatique (Pcr), est très utilisé en pratique quotidienne pour apprécier la fonction rénale, ceci en raison de sa simplicité. Les valeurs de la créatinine plasmatique considérées comme normales sont de 80 à 110 µmol/l chez l’homme (9 à 13 mg/ l) et 60 à 90 µmol/l chez la femme (7 à 10 mg/l).

En pratique, il faut savoir que les valeurs “normales” de la créatinine plasmatique ne définissent que la distribution gaussienne de la créatinine plasmatique mesurée dans la population (moyenne ± 2 SD) mais n’indiquent pas les seuils de valeurs définissant l’insuffisance rénale.

L’interprétation de la créatinine plasmatique devrait systématiquement être “corrigée” pour la masse musculaire (poids, sexe, âge)

D’autre part, en raison de cette relation hyperbolique inverse entre la créatinine plasmatique et la filtration glomérulaire (figure 1 et légende), la créatinine plasmatique est un marqueur très peu sensible d’insuffisance rénale. Une créatinine plasmatique de 110 µmol/l, (valeur considérée comme la limite supérieure de la normale chez l’homme), peut ainsi correspondre à des filtrations glomérulaires variant entre 100 et 20 ml/min. selon les individus (selon le sexe et la masse musculaire).

Relation hyperbolique inverse entre la créatinine plasmatique (en ordonnée) et le débit de filtration glomérulaire (en abscisse). Dans la partie horizontale de cette courbe, il faut une réduction importante de la filtration glomérulaire pour induire une augmentation significative de la créatinine plasmatique. Cette relation hyperbolique explique pourquoi la créatinine plasmatique est une mesure peu sensible de l’insuffisance rénale débutante. En revanche, en cas d’insuffisance rénale plus avancée caractérisée par un débit de filtration glomérulaire < 30 ml/min., il suffit d’une petite détérioration de la fonction rénale pour que la créatinine plasmatique augmente beaucoup.

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3.3. Débit de filtration glomérulaire estimé (DFGe)

L’augmentation de la créatinine plasmatique n’est qu’un signe peu sensible et tardif pour dépister une altération débutante de la fonction rénale en raison de la relation hyperbolique inverse qui lie la créatinine plasmatique et le débit de filtration glomérulaire.
En pratique, les valeurs “normales” de la créatinine plasmatique n’indiquent pas les seuils de valeurs définissant l’insuffisance rénale.

Les recommandations actuelles sont d’évaluer la fonction rénale par l’estimation du DFG à partir de la créatinine plasmatique

L’équation recommandée par l’HAS en Janvier 2012 pour l’estimation du DFGe est la formule CKD-EPI, plus performante sur l’ensemble des valeurs normales et pathologiques que les formules MDRD ou Cockcroft qui doivent donc être abandonnées.

La formule CKD-EPI donne un débit de filtration glomérulaire directement indexé à une surface corporelle théorique de 1,73 m2.

Cette formule prend en compte la créatinine plasmatique, l’âge et le sexe. CKD-EPI est beaucoup moins dépendante de l’âge que ne l’était la formule de Cockcroft ce qui permet d’éviter de poser un diagnostic exccessif d’insuffisance rénale chronique chez les sujets âgés ou très âgés.

La formule CKD-EPI est cependant mise en défaut dans les situations où le rapport masse musculaire/poids est atypique (obésité, maladies musculaires, amputation, syndromes oedémateux, grossesse, régime végétarien).

La maladie rénale chronique est classée en 6 stades de gravité prenant en compte le DFGe et la présence ou non d’anomalies rénales : protéinurie, anomalies du sédiment urinaire, anomalies morphologiques ou histologiques du rein.

La classification internationale est représentée dans le tableau suivant (Tableau 2). Les stades 3 à 5 correspondent à l’insuffisance rénale proprement dite avec un DFGe < 60 ml/min.1,73 m2.

Au-dessus de cette valeur la fonction rénale est normale ou légèrement diminuée et on parle de maladie rénale chronique lorsque sont présentes une ou plusieurs anomalies mentionnées ci-dessous.
Pour les patients au stade 5 et traités par dialyse chronique on rajoute le suffixe D (stade 5D).

Tableau 2 : Diagnostic de l’insuffisance rénale (IR) en fonction du DFGe et des signes rénaux associés (Classification internationale KDIGO)

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3.4 “Pseudo-insuffisance rénale”

Certaines limitations à l’utilisation de la créatinine plasmatique (et donc de la COcr qui en dépend pour son calcul) doivent être soulignées. Il s’agit des situations où la créatinine plasmatique augmente sans diminution concomitante de la filtration glomérulaire, situation appelée “pseudoinsuffisance rénale”. Cette situation se rencontre dans au moins 3 circonstances :

  • production augmentée de créatinine (rhabdomyolyse massive, ingestion de viande bouillie riche en créatine),
  • substances diminuant la sécrétion tubulaire de créatinine (cimétidine, Tagamet® et trimetoprime, Bactrim®).
  • substances interférant avec le dosage de la créatinine plasmatique : acide acéto-acétique au cours de l’acidocétose ; acide ascorbique (vitamine C) ; certains antibiotiques, comme la céphoxitine (Mefoxin®) ou la flucytosine (Ancotil ®).

4. Place du dosage de l’urée sanguine pour l’évaluation de la fonction rénale

L’urée sanguine ou plasmatique (le terme “urémie” ou mieux syndrome urémique doit être réservé à l’ensemble des manifestations cliniques et biologiques accompagnant l’insuffisance rénale terminale) est un indicateur encore moins fiable de la fonction rénale que la créatinine plasmatique.

Comme la créatinine, l’urée plasmatique est inversement reliée à la filtration glomérulaire. Cependant, la fonction rénale ne représente qu’un des nombreux déterminants de la concentration plasmatique d’urée. Il existe beaucoup de circonstances au cours desquelles l’urée plasmatique varie sans changement notable de la filtration glomérulaire :

  • Hyperproduction d’urée lors d’un régime riche en protides ou lors des catabolismes tissulaires (traumatisme musculaire, saignement digestif, traitement glucocorticoïde, etc...).
  • Réabsorption passive d’urée (débit urinaire faible, déshydratation et contraction volémique).

En pratique clinique, l’urée plasmatique constitue un marqueur à la fois trop peu sensible et trop peu spécifique pour dépister une insuffisance rénale ou suivre l’évolution de celle-ci. Le dosage isolé de l’urée sanguine n’a aucun intérêt et doit être remplacé systématiquement par celui de la créatinine.

Le dosage de l’urée en pratique clinique n’a d’intérêt qu’associé à celui de la créatinine dans le cas d’une insuffisance rénale dont on souhaite savoir si elle est fonctionnelle ou organique. En effet, le rapport molaire urée/créatinine plasmatique normal est d’environ 50. Lorsque ce rapport U/C plasmatique devient supérieur à 100, l’élévation disproportionnée de l’urée sanguine par rapport à celle de la créatinine doit faire rechercher soit une hyperproduction d’urée, soit une insuffisance rénale fonctionnelle (l’urée, petite molécule facilement diffusible est réabsorbée passivement dans la médullaire rénale dans toutes les situations à débit urinaire faible).

5. Evaluation de la progression de l’insuffisance rénale chronique

La progression de l’insuffisance rénale survient à une vitesse très variable d’un individu à l’autre. Lorsqu’un patient est vu pour la première fois dans le cadre d’une insuffisance rénale chronique, il est important d’apprécier la fonction rénale résiduelle exacte, ainsi que sa vitesse de progression.

En pratique clinique, la clairance de la créatinine estimée selon Cockcroft est une méthode simple pour apprécier le degré d’altération de la fonction rénale et son évolution.

S’il n’y a pas de modification appréciable de la masse maigre (musculaire), la production et donc l’excrétion urinaire quotidienne de créatinine restent relativement constantes. Dans ces conditions, des mesures répétées de la créatinine plasmatique ou de la clairance estimée peuvent être utilisées pour évaluer les variations de la fonction rénale. Inversement la stabilité de la créatinine plasmatique ne peut être interprétée comme l’absence de progression de la maladie rénale s’il existe des modifications (baisse) de la masse musculaire en raison de l’âge, du mauvais état nutritionnel ou d’un régime hypoprotidique intempestif.

En situation stable, pour chaque réduction de moitié de la filtration glomérulaire, la créatinine plasmatique double. Par exemple, si un patient a une filtration glomérulaire de 100 ml/mn avec une créatinine plasmatique de 100 µmol/l, lorsque le débit de filtration glomérulaire diminue à 50 ml/mn, la créatinine plasmatique augmente à 200 mcmol/l. Avec une réduction supplémentaire de la fonction rénale à 25 ml/mn, la créatinine plasmatique double encore jusqu’à 400 µmol/l.

En raison de la relation hyperbolique inverse entre la créatinine plasmatique et la filtration glomérulaire, les variations de la créatinine plasmatique, lorsque la fonction rénale est réduite, sont extrêmement sensibles pour dépister une aggravation supplémentaire de la fonction rénale.

En revanche, lorsque la fonction rénale est peu altérée, une diminution significative de la filtration glomérulaire peut n’entraîner qu’une augmentation minime de la concentration de créatinine plasmatique qui peut rester aux alentours des valeurs supérieures de la “normale” (figure 1).

Il est important de rappeler que la filtration glomérulaire et la masse rénale fonctionnelle ne sont pas strictement corrélées. Par exemple, après uninéphrectomie ou transplantation rénale, la filtration glomérulaire d’un capital néphronique réduit de 50 % est souvent proche de 70 - 80 % de la filtration glomérulaire des 2 reins. Cette “adaptation” de la filtration glomérulaire est en partie liée à une hypertrophie structurelle des néphrons restants mais surtout à une adaptation hémodynamique (augmentation de la pression capillaire glomérulaire). Le maintien apparent de la fonction rénale est dépendant des mécanismes compensateurs hémodynamiques ce qui explique la grande susceptibilité de la filtration glomérulaire à la moindre agression (hypovolémie, baisse de pression artérielle, toxique...).

Par des mécanismes analogues, la filtration glomérulaire peut rester maintenue lors des étapes initiales de destruction du rein. Dans les glomérulonéphrites chroniques, il faut une destruction de plus de 60 % du parenchyme rénal pour observer une réduction significative de la filtration glomérulaire. Ceci signifie qu’une augmentation sub-normale de la créatinine plasmatique (à 125-150 mcmol/l) au cours d’un processus chronique traduit généralement une destruction d’environ 70 % de la masse rénale fonctionnelle.

Représentation schématique au cours du temps du nombre de néphrons résiduels de la filtration glomérulaire et de la créatinine plasmatique. Une maladie rénale chronique entraîne une destruction progressive du rein et une diminution régulière du nombre de néphrons fonctionnels au cours du temps. Au stade initial de la maladie, malgré la réduction de néphrons, la filtration glomérulaire globale reste peu changée en raison de processus d’adaptation (hypertrophie, hyperfonctionnement des néphrons restants). La filtration glomérulaire proprement dite ne commence à diminuer qu’après une perte de 50% des néphrons. La créatinine plasmatique n’augmente que tardivement au cours de ce processus chronique : le doublement de la créatinine plasmatique de 100 à 200 µmol/l correspond à une réduction de la filtration glomérulaire de 50 %, mais à une destruction de la masse rénale fonctionnelle d’environ 70 à 80 %. A ce stade, il est souvent trop tard pour mettre en route les traitements spécifiques. C’est clairement à la phase initiale, lorsque la filtration glomérulaire est encore normale mais que la maladie progresse, qu’il est nécessaire d’entreprendre l’enquête étiologique et la mise en route des thérapeutiques spécifiques ou symptomatiques.

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Voir en ligne : Calculateur du Débit de Filtration Glomerulaire