Esame chimico fisico e microscopico delle urine

L'esame chimico fisico e microscopico dell’urina viene utilizzato per lo screening e la diagnosi di eventuali disordini metabolici e renali, poiché consente di rilevare precocemente la presenza di materiale cellulare o sostanze normalmente assenti nell’urina, quali proteine o glucosio. Inoltre, viene utilizzato per rilevare la presenza di infezioni delle vie urinarie (IVU). La maggior parte di queste infezioni sono facili da trattare ma, se trascurate o non correttamente trattate, possono diffondere dalla vescica e dagli ureteri verso i reni, causando patologie decisamente più pericolose (glomerulonefriti, pielonefriti, ecc), che possono provocare danni permanenti e/o raggiungere il circolo sanguigno (setticemia) e causare la sepsi, una complicanza potenzialmente letale. In pazienti affetti da patologie acute o croniche, come le malattie renali, l'esame dell’urina può essere prescritto ad intervalli regolari per contribuire a monitorare la funzionalità degli organi e l'efficacia del trattamento.

L'esame completo dell'urina include un esame visivo delle urine, che comprende la valutazione di colore, torbidità e schiuma, un esame chimico per la valutazione di parametri quali pH, glucosio, nitriti e proteine, ed un esame morfologico, che consiste nell'osservazione al microscopio del sedimento urinario alla ricerca di cellule, microrganismi ed altri elementi.

L’analisi completa dell’urina può essere eseguita in corso di indagini di routine, al momento del ricovero ospedaliero, in gravidanza o prima di un intervento chirurgico. Inoltre, viene prescritta in presenza di sintomi di infezione delle vie urinarie, malattie renali ed epatiche. Alcuni esempi di segni e sintomi includono:  

• Dolore addominale
• Dolore alla schiena
• Minzione dolorosa o frequente
• Ematuria (sangue nell’urina)

Il test può essere prescritto ad intervalli regolari per il monitoraggio di condizioni cliniche quali malattie renali e diabete.

Il risultato dell'esame dell’urina deve essere interpretato contestualmente al risultato di altri test, alla sintomatologia e allo stato di salute generale del paziente. Il riscontro di risultati anomali dovrebbe essere seguito da ulteriori esami, quali il pannello metabolico completo, l'esame emocromocitometrico e l'urinocoltura (alla ricerca di un'eventuale infezione del tratto urinario). Generalmente, maggiore è la concentrazione di sostanze atipiche (quali un significativo aumento di glucosio, proteine o globuli rossi), maggiore è la probabilità che sia presente una patologia. Alcuni esempi di condizioni cliniche che possono comportare risultati anomali includono:

• Infezioni delle vie urinarie (IVU)
• Calcoli renali
• Diabete
• Lesioni a livello renale
• Patologie epatiche
• Alcuni tipi di cancro

Tuttavia, da solo il risultato del test non ha valore diagnostico per una specifica patologia, e non indica se la causa della patologia è temporanea o cronica.

Un esame dell’urina normale non esclude però la presenza di malattia. Alcune persone infatti non rilasciano grandi quantità di sostanze anomale nelle prime fasi di malattia; in alcuni casi, esse vengono rilasciate sporadicamente durante la giornata e, pertanto, l'informazione può perdersi nel caso in cui venga eseguito un singolo esame dell’urina. Nel caso in cui l’urina sia molto diluita, è possibile non rilevare piccole quantità di sostanze chimiche anomale.
Per maggiori informazioni circa il significato dei vari risultati, consultare le sezioni Tipologie di Test.

L'analisi dell'urina può essere soggetta a diverse problematiche che ne compromettono l'accuratezza.

La raccolta impropria del campione di urine può causare una contaminazione o interferire con l'accuratezza dei risultati del test. La raccolta delle 24 ore può risultare disagevole e difficoltosa per i pazienti; nel caso di una raccolta incompleta, è consigliabile contattare il clinico per discutere la necessità di interrompere la raccolta ed iniziare un altro giorno.

Inoltre, alcuni alimenti e farmaci possono modificare il colore o l'odore dell'urina, interferendo con l'interpretazione dei risultati.

Durante l'esame fisico, vengono valutate le seguenti caratteristiche del campione urinario:

• Colore; abitualmente, le urine presentano una colorazione propria, gialla più o meno marcata, ma possono assumere colorazioni diverse a seguito di un processo patologico, di alcuni farmaci o cibi ingeriti (ad esempio la barbabietola favorisce una colorazione rossastra a causa dei pigmenti in essa contenuti). Il colore rosso delle urine può anche indicare la presenza di sangue derivante da una patologia o un danno delle vie urinarie. Tuttavia, il sangue può anche essere un contaminante che si riversa nell'urina durante la raccolta, provenendo ad esempio da emorroidi o ciclo mestruale. L’intensità del colore dell'urina è anche un indicatore della loro concentrazione:
  • Giallo pallido o assenza di colore indicano che l’urina è molto diluita e che viene escreta molta acqua
  • Giallo scuro indica che l’urina è molto concentrata e che i prodotti di scarto vengono escreti in una piccola quantità di acqua, cosa che può succedere nelle prime ore del mattino, e se il paziente è disidratato o in stato febbrile 
• Torbidità; le urine fisiologiche appaiono limpide o opalescenti. Vari gradi di torbidità sono correlati a un aumento dei corpuscoli in sospensione, approfonditi in corso di esame chimico e microscopico
• Schiuma; la formazione di schiuma nelle urine è legata alla presenza di sostanze tensioattive. Il riscontro di schiuma abbondante biancastra è spesso correlato alla presenza di proteine; in soggetti itterici la schiuma può essere colorata in giallo-verdastro o arancio scuro.

Esame Chimico

Il metodo maggiormente utilizzato per l'esecuzione dell’esame chimico consiste nell'uso dei dipstick, striscette reattive che contengono al loro interno reagenti chimici che cambiano colore quando immersi in un campione di urina. 

Tuttavia, il dipstick fornisce una misurazione semi-quantitativa, ovvero non fornisce una misura esatta della quantità di analita presente nel campione. Il dipstick consente di valutare i seguenti parametri:

• pH; fisiologicamente, le urine presentano un pH leggermente acido (tra 5,0 e 6,0). I reni svolgono un ruolo fondamentale nel mantenere l’equilibrio acido-base dell’organismo. La presenza di condizioni cliniche in grado di produrre acidi o basi nell’organismo, come l’acidosi o l’alcalosi, o l’ingestione di cibi acidi o basici, può influenzare direttamente il pH urinario. Anche la dieta può modificare il pH urinario: una dieta ricca di proteine o il consumo di mirtilli rende l’urina più acida, mentre la dieta vegetariana, povera di carboidrati, o il consumo di frutti ricchi di vitamina C rendono l’urina più alcalina. Questo parametro consente di valutare le cristallurie: alcune sostanze disciolte nell’urina precipitano per formare cristalli quando l’urina è acida, altre quando l’urina è basica. Se i cristalli si formano a livello renale, possono portare alla formazione di calcoli. Modificando il pH urinario attraverso la dieta e i farmaci, è possibile ridurre o eliminare la formazione dei cristalli
• Concentrazione urinaria; le urine sono composte per il 97-99% di acqua e per il restante 1-3% da una miscela di soluti. La concentrazione dei soluti nell'urina indica la capacità del rene di concentrare le urine e lo stato di idratazione del paziente. Il limite superiore è pari a 1035 ed indica che l’urina è concentrata, con un eccesso di soluti in una ridotta quantità di acqua. La concentrazione urinaria ha rilevanza nell’analisi del sedimento urinario, in quanto condiziona la conservazione degli elementi figurati, che possono andare incontro a lisi in urine poco concentrate e ad alterazioni morfologiche in urine fortemente ipertoniche
• Glucosio; normalmente assente nell’urina. La sua presenza, condizione nota come glicosuria, indica che la quantità di glucosio filtrata dal glomerulo renale eccede le capacità di riassorbimento tubulare. Questo può derivare dall'eccessiva concentrazione di glucosio nel sangue, che può essere riscontrata nei soggetti affetti da diabete mellito scompensato o non curato, o dalla ridotta capacità del tubulo prossimale di riassorbire il glucosio. Nei soggetti a rene integro la glicosuria compare quando la glicemia supera i 180 mg/dL; nelle condizioni in cui si assiste ad una riduzione della “soglia renale”, il glucosio viene riversato nell'urina anche in presenza di valori glicemici inferiori. Alcune condizioni che possono dare glicosuria includono patologie ormonali, malattie epatiche, l'assunzione di alcuni farmaci e la gravidanza 
• Chetoni; generalmente assenti nell’urina, i chetoni sono un prodotto intermedio del metabolismo degli acidi grassi. Si formano in assenza di carboidrati (in caso di inappetenza o di dieta ad alto contenuto proteico), quando l’organismo metabolizza i grassi allo scopo di ottenere l’energia utile al sostentamento. La loro presenza nell’urina fornisce un’indicazione precoce di carenza insulinica nei soggetti diabetici. Ulteriori cause di chetonuria includono l’esercizio fisico intenso, l’esposizione al freddo e la perdita di carboidrati (in seguito ad esempio al vomito frequente), condizioni che possono aumentare il metabolismo dei grassi
• Proteine; il dipstick rileva la presenza dell'albumina, normalmente presente in concentrazioni non misurabili nell’urina. Alti livelli di proteine nell'urina (proteinuria) costituiscono un segno precoce di patologia renale. Altre condizioni cliniche responsabili di proteinuria includono:
  • Malattie caratterizzate dalla produzione di elevate concentrazioni di proteine che si riversano nel sangue, come il mieloma multiplo
  • Patologie correlate alla distruzione dei globuli rossi
  • Infiammazione, cancro o danneggiamento delle vie urinarie, ad esempio a livello di vescica, prostata o uretra
  • Secrezioni vaginali che si riversano nell’urina
• Esterasi leucocitaria; è un enzima presente nella maggior parte dei leucociti (WBC). Normalmente, la quantità di leucociti nell’urina è ridotta, ma aumenta significativamente in presenza di infiammazione delle vie urinarie o dei reni. La causa più comune di leucocituria è l’infezione batterica delle vie urinarie, come a livello della vescica o dei reni
• Nitriti; questo test determina la presenza dei nitriti, una sostanza in cui sono convertiti i nitrati fisiologicamente presenti nelle urine da parte di alcuni batteri. Pertanto, un test positivo ai nitriti suggerisce la presenza di batteri nelle vie urinarie, potenzialmente responsabili di infezioni. Tuttavia, poiché non tutti i patogeni urinari sono in gradi di convertire i nitrati in nitriti, può esserci un’infezione delle vie urinarie anche in presenza di un risultato negativo
• Bilirubina e urobilinogeno; sono pigmenti biliari normalmente assenti o presenti in basse concentrazioni nell'urina. La presenza di bilirubina nell'urina è un indicatore precoce di patologia epatica e può manifestarsi prima che i segni clinici come l’ittero si verifichino. La presenza di urobilinogeno nell'urina contribuisce a determinare la presenza di patologie del fegato, quali epatite e cirrosi, e malattie associate ad un’aumentata distruzione dei RBC (anemia emolitica). Quando l’urobilinogeno nell’urina è basso o assente in soggetti con bilirubinuria e/o con segni di disfunzionalità epatica, può essere presente un’ostruzione delle vie epatiche o biliari
• Emoglobina; il riscontro di emoglobina nell’urina (emoglobinuria) indica la possibile presenza di patologie dell’apparato urinario. L'emoglobina deriva dalla lisi dei globuli rossi, in particolare conseguente alla presenza di urine poco concentrate o molto alcaline. Il riscontro di eritrociti nell'urina (ematuria) può suggerire la presenza di una patologia glomerulare o urologica. Diverse patologie renali e del tratto urinario, i traumi, l'assunzione di farmaci, il fumo o l’esercizio fisico intenso possono causare ematuria ed emoglobinuria. Questo test non è in grado di determinare la gravità della patologia o individuare il sito di provenienza del sangue. Ad esempio, la contaminazione dell’urina con sangue proveniente delle emorroidi o dal ciclo mestruale non può essere distinta dal sanguinamento del tratto urinario. Pertanto, è importante raccogliere i campioni di urina correttamente e lontano dal periodo mestruale. Talvolta, il test chimico del sangue può risultare negativo in presenza di un aumentato numero di globuli rossi all'osservazione al microscopio. In tal caso, è opportuno verificare la presenza di acido ascorbico (vitamina C) nel campione, poiché potrebbe interferire con l’accuratezza del risultato dell'ematuria causando risultati falsamente negativi (o falsi lievemente positivi)
• Acido ascorbico; la presenza di acido ascorbico nell'urina è abbastanza frequente, in quanto può originare dalla dieta (agrumi, conservanti) o dall’assunzione di farmaci contenenti vitamina C. Tuttavia, risulta un utile indicatore di interferenza poiché, quando presente in concentrazioni elevate, può compromettere la determinazione di parametri quali l'emoglobina, il glucosio, la bilirubina e i nitriti.

L'esame microscopico viene eseguito sul sedimento urinario, dopo che l’urina è stata centrifugata per concentrare le sostanze sul fondo della provetta. Il liquido sulla superficie viene scartato e si procede valutando la componente corpuscolata delle urine al microscopio. La valutazione consiste nel riconoscimento e nella differenziazione dei seguenti elementi:

• Eritrociti (RBC); solitamente presenti in scarse quantità nel sedimento urinario. L’infiammazione, il danneggiamento e le patologie renali o altrove nel tratto urinario (ad esempio vescica o uretra) possono causare la fuoriuscita di globuli rossi dai vasi sanguigni nell’urina. Inoltre, gli RBC possono essere contaminanti conseguenti ad una raccolta inappropriata in pazienti con emorroidi o ciclo mestruale
• Leucociti (WBC); normalmente, il numero di WBC nel sedimento urinario è basso. Il riscontro di leucociti in numero elevato è comune in corso di infezioni o infiammazioni delle vie urinarie. Inoltre, i WBC possono essere contaminanti, provenienti ad esempio dalle secrezioni vaginali 
• Cellule epiteliali; solitamente, sono presenti nel sedimento urinario poche cellule epiteliali provenienti dalla vescica (cellule epiteliali transizionali) o dall’uretra esterna (cellule epiteliali squamose). Il riscontro di cellule epiteliali in numero elevato è comune in corso di patologie delle vie urinarie come infezioni, infiammazioni e neoplasie. Determinare il tipo di cellule presenti contribuisce ad individuare la localizzata della patologia:
  • Le cellule squamose sono frequentemente presenti, in quanto conseguenti alla contaminazione genitali, ma solitamente non hanno significato patologico
  • Le cellule transizionali (dell’urotelio) sono correlate a patologie vescicali infiammatorie, calcolosi, manovre invasive (ad es., cateterizzazione) o patologie neoplastiche
  • Le cellule tubulari hanno sempre un significato patologico e solitamente sono correlata con un danno acuto del tubulo renale, ad esempio in seguito a patologie acute del parenchima renale 
• Cilindri; elementi di forma cilindrica formati da aggregati proteici secreti dalle cellule renali. Questi si formano a livello dei tubuli che costituiscono il rene, dei quali riproducono la forma. Nei soggetti sani, il riscontro di cilindri costituiti soltanto da proteine, noti come “cilindri ialini”, non è infrequente e dipende da diversi fattori fisiologici, come la disidratazione o l'esercizio fisico intenso. Tuttavia, in presenza di patologie renali, altri elementi come gli eritrociti e i leucociti possono essere intrappolati tra le proteine durante la formazione dei cilindri. In tal caso, i cilindri assumono il significato suggerito dai loro costituenti e possono suggerire la presenza di differenti patologie, quando osservati nel sedimento urinario. Alcuni esempi di tipologie di cilindri includono:
  • cilindri granulosi
  • cilindri leucocitari
  • cilindri eritrocitari
  • cilindri epiteliali
  • cilindri lipidici
  • cilindri cerei
• Cristalli; l’urina contiene sostanze disciolte (soluti) che rappresentano prodotti di scarto che l’organismo deve eliminare. Tali soluti possono precipita nelle urine formando dei cristalli in determinate condizioni, quali pH urinario acido o alcalino, concentrazione elevata dei soluti, sbalzi termici a quali è sottoposto il campione d'urina. I cristalli vengono identificati in base a forma, colore e pH urinario. Possono essere di piccole dimensioni, amorfi o con una determinata forma (ad esempio aghiformi). I cristalli sono considerati “normali” se si formano da soluti normalmente presenti nell’urina, quali cristalli di acido urico, ossalato di calcio, carbonato di calcio, ecc. Le cristallurie vengono considerate “anomale” quando derivano da soluti solitamente assenti nell’urina, e possono indicare la presenza di un processo metabolico patologico. Alcuni esempi includono i cristalli di triplo fosfato, cistina, tirosina e leucina. Talvolta, quando i cristalli si formano a livello renale, possono raggrupparsi per formare i calcoli. I calcoli possono depositarsi nei reni o negli ureteri, i condotti che consentono il passaggio dell’urina dai reni verso la vescica, con esiti molto dolorosi. Anche alcuni farmaci e i raggi X possono causare la formazione di cristalli nelle urine
• Microorganismi; nei soggetti sani, le vie urinarie sono sterili; pertanto, non dovrebbero esserci microrganismi osservabili nel sedimento urinario. Talvolta, i batteri provenienti dalla cute circostante possono penetrare nelle vie urinarie, raggiungere l’uretra e muoversi fino alla vescica, causando infezione delle vie urinarie. Se non trattata, l’infezione può diffondere fino ai reni e causare pielonefrite. Meno frequentemente, i batteri provenienti da un’infezione del sangue (setticemia) possono raggiungere le vie urinarie, causandone l'infezione. Se si sospetta un’infezione delle vie urinarie, può essere prescritta un'urinocoltura.
  Inoltre, soprattutto nelle donne, può essere riscontrata la presenza di lieviti nel sedimento urinario, in particolare in pazienti affette da un’infezione vaginale da lieviti o la cui urina è contaminata da secrezioni vaginali. In tal caso, è opportuno eseguire un test per i lieviti a livello delle secrezioni vaginali
• Altro (muco, spermatozoi, contaminanti); sono considerati contaminanti tutti quegli elementi presenti nel campione in esame che non originano dall’apparato urinario. Tali elementi possono interferire con la corretta valutazione del sedimento urinario.

Poiché l'esame dell’urina è un test di screening, il tempo non è determinante, sebbene si preferisca una raccolta del primo metto del mattino, poiché l’urina è più concentrata. Talvolta, il clinico può richiedere la raccolta del campione di urina in orari specifici. Ad esempio, nel caso in cui si indaghi l'eventuale escrezione di glucosio, è opportuno raccogliere il campione dopo i pasti.

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