Los albores del laboratorio clínico

Podríamos pensar que los análisis de los laboratorios clínicos son algo reciente, pero para retroceder a sus orígenes, tenemos que remontarnos casi 6.000 años atrás. Hoy vas a presenciar en primera persona uno de los primeros análisis clínicos de la historia. 

Cierra los ojos y cuenta hasta tres. Cuando los abras, ya no estarás en el siglo XXI ni en la comodidad de tu casa. 

Estás en Kashi, una pequeña ciudad a las orillas del río Ganges, en el año 500 a. C. Junto a ti, Sushruta, uno de los médicos de la ciudad, te insiste en que te des prisa. Entráis en una habitación donde descubres a un hombre sudoroso retorciéndose en un jergón. A los pies del jergón, dos cuencos de cerámica, uno con un líquido de olor fuerte y penetrante que reconoces como vómito, y el otro con un líquido amarillo con arenilla en el fondo, orina. Sushruta se acerca presuroso al jergón y le pregunta al hombre por sus síntomas. Este le responde que tiene fuertes dolores en el vientre y la espalda baja, y que tiene continuas ganas de orinar pero al mismo tiempo dificultades para hacerlo. El médico le toma el pulso y comienza a explorar meticulosamente al paciente. Comienza por la cabeza, mirando atentamente el aspecto del cabello, los ojos y examina su boca y su nariz. Continúa por los brazos y las piernas, buscando alguna herida o dolor, sin encontrar nada. Pasa después a palpar el abdomen y la espalda y frunce el ceño ante el quejido del hombre al presionar el costado derecho, la zona lumbar y la zona inguinal. Te pide que te acerques y le alcances el cuenco con el líquido rojizo y, renuente, lo haces. Observa atentamente el líquido del cuenco y lo huele. Después se acerca el cuenco a los labios y bebe un sorbo mientras tú lo miras con cara de asco. Te ofrece el cuenco, pero tú le miras con los ojos desorbitados y niegas. Se encoje de hombros y te dice

-No tiene fiebre, y mira la orina, tiene "barro" y sabe un poco salada, tiene sangre. Se curará- dictamina Sushruta y abandona la sala mientras el hombre suplica un remedio para aliviar su dolor.

Tú, que has reconocido los síntomas del paciente como los de un cólico nefrítico, te apiadas de él y le recomiendas beber líquidos y aplicar calor en el vientre para que la salida de la piedra sea más fácil. Mientras le dices esto, tu vista comienza a nublarse y cierras los ojos.

Estás de vuelta en el siglo XXI. 

Por muy asqueroso que te haya parecido este relato, así es como se hacían los primeros análisis de orina de la historia. Las primeras referencias a la observación de la orina y sus cambios en la enfermedad se encuentran en Mesopotamia cerca del año 2.500 a. C. De este periodo se conservan textos que describen la presencia de sedimentos en la orina, turbidez, coloración roja o negra de la orina, y predicen si el paciente se curará o no.

También se conservan textos sánscritos que recogen clasificaciones de la orina en 20 grupos diferentes en función de su color, turbidez, apariencia e incluso sabor. En esta clasificación, algunas correspondían a enfermedades que consideraban tratables y otras que no sabían cómo tratar. Los médicos indios de la época se dieron cuenta de que en determinadas enfermedades, la orina era dulce (ahora sabemos que una de las enfermedades en la que ocurre esto es la diabetes mellitus) mientras que en otras enfermedades la orina tenía un sabor salado muy parecido al de la sangre.

Más adelante, Hipócrates, el padre de la medicina, describió cómo cambiaba la orina en función de lo que se comiera o bebiera, pero también en determinadas enfermedades: describió la presencia de muchas burbujas como un signo de enfermedad renal (las burbujas son debidas a la presencia de muchas proteínas en la orina, lo que se da en algunas patologías renales), relacionó la presencia de sangre en la orina (hematuria) con úlceras en la vejiga, y la fiebre con la presencia de sedimento en la orina (probablemente formado por bacterias y leucocitos en una infección de orina).

Afortunadamente, hoy en día para el diagnóstico no tenemos que probar la orina para saber si es dulce o salada, y en muchos casos tampoco es necesario olerla. En los análisis de laboratorio actuales se hacen tres tipos de análisis.

Análisis macroscópico de la orina

En el análisis macroscópico de la orina, se analizan el volumen, color y densidad de la orina.

Volumen

Para este tipo de análisis es necesario recoger la orina de 24 h. Cuando el volumen de orina en 24 horas es mayor de los valores normales (mayor de dos litros en 24 horas), estaremos ante una poliuria. Esta condición puede deberse a que el paciente padece diabetes mellitus, y al expulsar glucosa en la orina el volumen de orina aumenta por procesos osmóticos. También puede deberse a diabetes insípida, una afección en la que se da una insensibilidad o falta de hormona antidiurética, lo que impide la concentración de la orina. Otra causa de las poliurias pueden ser tubulopatías como el síndrome de Fanconi, en el que los túbulos no funcionan bien y en lugar de reabsorber determinados compuestos, los excretan a la orina, de modo que les resulta más difícil reabsorber agua y la producción de orina es mayor.

En cambio, cuando el volumen de orina es inferior a los valores normales, estaremos ante una oliguria. Esto puede deberse a una deshidratación, a una insuficiencia circulatoria, que disminuiría la presión hidrostática de la sangre, dificultando el filtrado de la sangre, una insuficiencia renal o una nefropatía obstructiva que impide que la orina formada salga del cuerpo.

Color de la orina

El color normal de la orina es de color amarillo, transparente y con un poco de espuma. Cuando estas características cambian sospecharemos que pasa algo. Cuando el color de la orina es más intenso, cercano al naranja, sospecharemos de una ictericia o una oliguria, mientras que cuando el color de la orina es más claro de lo normal, incluso incolora, sospecharemos que se trata de una poliuria, relacionada con una diabetes mellitus o insípida. Además, podemos encontrarnos casos en los que la orina tenga un color más rojizo, incluso rojo intenso, que se debe normalmente a la presencia de sangre en la orina (hematuria) o hemoglobina (hemoglobinuria). La presencia de una elevada concentración de ácido úrico puede hacer que la orina sea de color rosa. Cuando la orina presenta un color marrón negruzco, pensaremos en una hematuria en la que se ha dado la oxidación del grupo hemo, o en la presencia de tumores que excretan melanina a través de la orina (la molécula que hace que nos pongamos morenos). El color verde-azulado de la orina puede deberse a la infección por bacterias del género Pseudomonas.

Colores más frecuentes de la orina y algunas de sus posibles causas

El color de la orina también puede depender de los alimentos o fármacos que hayamos ingerido, por ejemplo la remolacha hace que la orina se torne de color rosado, mientras que medicamentos como la cloroquina que se emplea en el tratamiento de la malaria pueden hacer que sea de color marrón. Incluso existe una rara condición genética que se conoce como síndrome del pañal azul en la que la orina es de color azul.

Cuando la orina es turbia, puede deberse a la presencia de bacterias, linfocitos, eritrocitos o cristales. Normalmente la principal causa de turbidez es una infección de orina. Si la orina presenta más espuma de lo normal, normalmente se debe a una proteinuria

Densidad

Cuando la orina tiene una densidad superior a la normal (por encima de 1025 g/L), estamos ante orinas hiperdensas. Esta condición puede deberse a una deshidratación o a pérdidas de líquidos como excesiva sudoración, vómitos o diarreas, pero también a la diabetes mellitus (aunque se dan poliurias, la presencia de glucosa en orina hace que esta sea más densa), insuficiencia renal o cardiaca.

En cambio, cuando la densidad de la orina es inferior a la normal (por debajo de 1010 g/L), nos encontramos ante orinas hipodensas. Esto puede deberse a una alta ingesta de líquidos o a problemas más serios como una diabetes insípida o una glomerulonefritis.

Análisis químico de la orina

En la antigüedad, hemos visto que el sabor dulce les permite detectar la presencia de glucosa en la orina, y el sabor salado les indicaba que podía haber sangre en la orina. Esto que ahora nos parece tan asqueroso es un análisis químico muy primitivo. Los receptores del gusto  permiten detectar la presencia de determinadas moléculas, como glucosa (sabor dulce de la orina en la diabetes), sodio (el sabor salado que asociaban con la presencia de sangre en la orina), y oler la orina también es un análisis químico muy primitivo. Afortunadamente hoy en día no es necesario probar la orina para detectar la presencia de sangre o de glucosa, sino que tenemos las tiras reactivas de orina.

Las tiras reactivas pueden detectar el pH de la orina y la presencia de moléculas como albúmina, hemoglobina, glucosa, nitritos, leucocito esterasa, cuerpos cetónicos, urobilinógeno y bilirrubina.

El pH normal de la orina se encuentra entre 5 y 6. Cuando el pH es inferior a 5, consideramos que nos encontramos ante una acidosis, que puede ser debida a la diabetes (acidosis metabólica por una elevada producción de cuerpos cetónicos), a una insuficiencia respiratoria (acidosis respiratoria), a fármacos, fiebre o dietas hiperproteicas.

Cuando el pH de la orina es superior a 8, nos encontramos ante una alcalosis, que puede tener causas respiratorias, metabólicas, deberse a una tubulopatía renal (acidosis tubular renal), a una dieta vegetariana o a un consumo de bicarbonato.

La presencia de proteínas en la orina se denomina proteinuria. Mediante las tiras reactivas podemos detectar la presencia de albúmina en la orina. La albúmina es una proteína voluminosa presente en la sangre, y que en condiciones normales, no debería atravesar el filtro del glomérulo. Cuando encontramos albúmina en la orina, podemos encontrarnos ante una glomerulopatía: un daño en el glomérulo que hace que proteínas grandes puedan atravesar el filtro.

Además de albúmina, en la orina podemos encontrar otro tipo de proteínas más pequeñas, que normalmente sí atraviesan el filtro del glomérulo, pero que normalmente son reabsorbidas en el túbulo contorneado proximal. Cuando encontramos proteínas pequeñas, como las microglobulinas, pensaremos que estamos ante una tubulopatía, un problema en los túbulos de la nefrona. 

La presencia de  hemoglobina en sangre nos hace pensar en una hematuria (tenemos glóbulos rojos en la orina) o una hemoglobinuria (tenemos hemoglobina libre en la orina). La presencia de glóbulos rojos en la orina puede deberse a daños en el glomérulo (glomerulonefritis) que hacen que los poros de ese filtro sean mayores y puedan pasar los eritrocitos, traumatismos, infecciones, litiasis o neoplasia.

La glucosa, al ser una molécula pequeñita, va a pasar por el filtro del glomérulo, pero, al igual que las proteínas pequeñas, se reabsorbe en el túbulo contorneado proximal. Si la concentración de glucosa en orina se encuentra por encima de los niveles normales, estamos ante una glucosuria. Esta condición puede deberse a dos motivos: que los túbulos no reabsorben la glucosa (como ocurre en algunas tubulopatías) o a que hay mucha glucosa en sangre y los túbulos no pueden reabsorberla toda (como ocurre en la diabetes mellitus, el síndrome de Cushing o la acromegalia).

La presencia de nitritos en la orina nos sugiere que podemos encontrarnos ante una infección por una bacteria que sea capaz de transformar los nitratos en nitritos. Las bacterias más comunes que pueden presentar esta actividad son algunas bacterias propias de la microbiota intestinal, como Escherichia coli, que si bien en el intestino son beneficiosas, si pasan a las vías urinarias pueden causarnos una buena infección.

La presencia de leucocitos en la orina sugiere que estamos ante una infección, puesto que tu sistema inmune ha detectado la presencia de bacterias que no deberían estar ahí y ha enviado a los leucocitos a que acaben con ellas. En muchos casos, la presencia de leucocitos en orina va acompañada de orina turbia por la presencia de pus (piuria) de los leucocitos que combaten la infección. Cuando encontramos este hallazgo junto con la presencia de nitritos, podemos estar seguros de que se trata de una infección de las vías urinarias.

Los cuerpos cetónicos son unas moléculas que sintetiza el hígado para alimentar al cerebro (y a otros tejidos) cuando no hay suficiente glucosa en sangre.  Encontraremos cuerpos cetónicos en la orina en diabéticos no tratados, ayunos prolongados, fiebres y diarreas graves. Cuando encontramos cuerpos cetónicos en la orina, es una señal de alarma muy urgente, porque acidifican la sangre, lo que se conoce como cetoacidosis y puede tener consecuencias muy graves, como la muerte.

Como mencionamos en ¿Qué se mide en un perfil hepático?, en la orina también podemos determinar la presencia de bilirrubina y urobilinógeno. Estas dos pruebas son muy útiles para sospechar de una enfermedad hepática, pero no lo son tanto para las enfermedades del riñón.

Análisis microscópico de la orina

Para el análisis microscópico suele buscarse al microscopio la presencia de células, cilindros y cristales. En algunos casos, también pueden realizarse urocultivos, para determinar cuales son las bacterias responsables de una infección de orina y averiguar qué antibiótico es el más adecuado para el tratamiento de la enfermedad.

En cuanto a las células, se buscarán glóbulos rojos, que de estar presentes nos indicarán daños en el glomérulo, glóbulos blancos, que nos harán sospechar de infecciones o tumores, o células epiteliales de los túbulos renales, que aparecerán cuando se dan lesiones tubulares. También se podrán encontrar bacterias o levaduras en caso de infecciones, y espermatozoides cuando hay afecciones en la próstata.

Los cilindros son agrupaciones de células y proteínas que tienen una forma cilíndrica por haberse formado en los túbulos renales. Existen diferentes tipos, pero solo tres de ellos están relacionados con enfermedades. El primer tipo es el de los cilindros eritrocitarios, que contienen eritrocitos en su composición. Como hemos mencionado, la presencia de eritrocitos se asocia con lesiones en el glomérulo. Los cilindros leucocitarios, que contienen leucocitos, se asocian con pielonefritis, es decir, infección de las vías urinarias altas, por encima de la vejiga. Por ultimo, los cilindros epiteliales tubulares, que son los que contienen células tubulares, se asocian con lesiones en los túbulos renales.

Los cristales se forman por la precipitación de un compuesto, y pueden dar problemas puesto que pueden formar cálculos urinarios que además de doler mucho al salir, pueden provocar una obstrucción de las vías renales. Los cristales que encontramos en ausencia de patologías son oxalato cálcico, fosfato cálcico, fosfato triple o ácido úrico, que si bien no están causados por ninguna patología, pueden llegar a causar una si cristalizan dentro de las vías urinarias. En cambio, los cristales de cistina, leucina, tirosina y colesterol sí que se deben a estados patológicos (cistinuria, daño hepático o enfermedad hepática). Podemos encontrar también cristales producidos por el consumo de determinados fármacos.


La orina es uno de los fluidos humanos que se ve alterado en la enfermedad y puede ser analizado físicamente y químicamente. Al ser el fluido corporal más accesible, ha sido uno de los primeros en ser estudiados y empleados en el diagnóstico de la enfermedad. Aunque hubo una época "oscura" del uroanálisis, en la que los médicos empleaban únicamente la orina del paciente para diagnosticar, sin siquiera ver al paciente, y los adivinos miraban la orina para adivinar el futuro, actualmente los análisis de orina son una herramienta fundamental para el diagnóstico. Una orina con parámetros normales no solo nos indica que el riñón funciona correctamente, sino que también nos permite analizar el funcionamiento de otros órganos, como vimos en ¿Qué se mide en un perfil hepático? y veremos más adelante para el caso de otros órganos.

Nota: Si bien el personaje histórico mencionado al principio del artículo realmente existió y fue lo más cercano a un médico de la época, no podemos atribuirle el ser el primero en llevar a cabo este tipo de análisis, sino que eran prácticas que llevaban realizándose desde muchos años antes, tanto en la India como en otras regiones del mundo, como Egipto. Lo que sí podemos reconocerle a Sushruta fue la primera descripción de la orina dulce que presentan las personas diabéticas, así como muchas otras clasificaciones de la orina en diferentes patologías, así como que recogió en un tratado todo el conocimiento médico de la época.

Bibliografía

Historia del uroanálisis

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Uroanálisis en la actualidad

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