Cos’è l’alluminio e perché si esegue il test per monitorare il livello di alluminio nel sangue?
In individui in condizioni fisiologiche normali, l’assunzione giornaliera di alluminio, che va dai 5 ai 10 mg, viene completamente eliminata mediante filtrazione dell’alluminio dal sangue da parte dei glomeruli del rene.
Invece, i pazienti affetti da insufficienza renale (RF) perdono la capacità di eliminare l’alluminio, che se persiste nel sangue ha effetti tossici, e ne assumono dosi maggiori tramite la dialisi, l’albumina e i gel leganti a base di alluminio fosfato che assumono durante la terapia.
L’alluminio che non viene espulso si accumula nel sangue dove si lega alle proteine e si distribuisce attraverso il corpo per poi accumularsi in due siti: il cervello, provocando demenza, e le ossa, dove sostituisce il calcio interrompendo la normale formazione di osteoidi e dove può provocare un iperparatiroidismo secondario.
Cosa significa il risultato del test?
Un risultato positivo indica un sovraccarico di alluminio nel sangue.
Come avviene l’esame?
Il test viene eseguito mediante prelievo di sangue dal braccio.
Sono previste norme di preparazione?
[??]
[Codice regione Lombardia]*
[Tempi di consegna]*
Useful For
Preferred monitoring for aluminum toxicity in patients undergoing dialysis
Preferred test for routine aluminum screening
Monitoring metallic prosthetic implant wear
Clinical Information
Under normal physiologic conditions, the usual daily dietary intake of aluminum (5-10 mg) is completely eliminated. Excretion is accomplished by avid filtration of aluminum from the blood by the glomeruli of the kidney. Patients in renal failure (RF) lose the ability to clear aluminum and are candidates for aluminum toxicity. Many factors increase the incidence of aluminum toxicity in patients in RF:
-Aluminum-laden dialysis water can expose dialysis patients to aluminum.
-Aluminum-laden albumin can expose patients to an aluminum burden they cannot eliminate.
-The dialysis process is not highly effective at eliminating aluminum.
-Aluminum-based phosphate binder gels are administered orally to minimize phosphate accumulation; a small fraction of this aluminum may be absorbed and accumulated.
If it is not removed by renal filtration, aluminum accumulates in the blood where it binds to proteins such as albumin and is rapidly distributed through the body. Aluminum overload leads to accumulation of aluminum at 2 sites: brain and bone. Brain deposition has been implicated as a cause of dialysis dementia. In bone, aluminum replaces calcium at the mineralization front, disrupting normal osteoid formation.
Deposition of aluminum in bone also interrupts normal calcium exchange. The calcium in bone becomes unavailable for resorption back into blood under the physiologic control of parathyroid hormone (PTH) and results in secondary hyperparathyroidism. While PTH is typically quite elevated in RF, 2 different processes may occur: 1) High-turnover bone disease associated with high PTH (>150 pg/mL) and relatively low aluminum (<20 ng/mL), or 2) low-turnover bone disease with lower PTH (<50 pg/mL) and high aluminum (>60 ng/mL). Low-turnover bone disease indicates aluminum intoxication.
Serum aluminum concentrations are likely to be increased above the reference range in patients with metallic joint prosthesis. Prosthetic devices produced by Zimmer Company and Johnson and Johnson typically are made of aluminum, vanadium, and titanium. Prosthetic devices produced by Depuy Company, Dow Corning, Howmedica, LCS, PCA, Osteonics, Richards Company, Tricon, and Whiteside, typically are made of chromium, cobalt, and molybdenum. This list of products is incomplete, and these products change occasionally; see prosthesis product information for each device for composition details.
Reference Values
0-6 ng/mL (all ages)
<60 ng/mL (dialysis patients-all ages)
For SI unit Reference Values, see International System of Units (SI) Conversion
Interpretation
Patients in renal failure not receiving dialysis therapy invariably have serum aluminum levels above the 60 ng/mL range.
McCarthy(1) and Hernandez(2) describe a biochemical profile that is characteristic of aluminum overload disease in dialysis patients:
-Patients in renal failure with no signs or symptoms of osteomalacia or encephalopathy usually had serum aluminum below 20 ng/mL and parathyroid hormone (PTH) concentrations above 150 pg/mL, which is typical of secondary hyperparathyroidism.
-Patients with signs and symptoms of osteomalacia or encephalopathy had serum aluminum above 60 ng/mL and PTH concentrations below 50 pg/mL (PTH above the reference range, but low for secondary hyperparathyroidism).
-Patients who had serum aluminum above 60 ng/mL and below 100 ng/mL were identified as candidates for later onset of aluminum-overload disease that required aggressive efforts to reduce their daily aluminum exposure. This was done by switching them from aluminum-containing phosphate binders to calcium-containing phosphate binders, by ensuring that their dialysis water had less than 10 ng/mL of aluminum, and ensuring the albumin used during postdialysis therapy was aluminum free.
Prosthesis wear is known to result in increased circulating concentration of metal ions.(3) Modest increase (6-10 ng/mL) in serum aluminum concentration is likely to be associated with a prosthetic device in good condition. Serum concentrations above 10 ng/mL in a patient with an aluminum-based implant not undergoing dialysis suggest significant prosthesis wear. Increased serum trace element concentrations in the absence of corroborating clinical information do not independently predict prosthesis wear or failure.
Cautions
Failure to pay attention to proper specimen collection procedures can cause abnormal results due to specimen contamination, which can lead to misinterpretation and misdiagnosis:
-Special evacuated blood collection tubes are required for aluminum testing.(4) These tubes are readily available (Mayo Clinic Laboratories T713) and should always be used.
-Most of the common evacuated blood collection devices have rubber stoppers that are comprised of aluminum-silicate. Simple puncture of the rubber stopper for blood collection is sufficient to contaminate the specimen with aluminum. Typically, blood drawn in standard evacuated blood tubes will be contaminated by 20 to 60 ng/mL aluminum.
-The use of wooden applicator sticks or pipette tips during specimen aliquoting can cause abnormal results due to contamination.
Utile per
Monitoraggio indicato per la tossicità dell’alluminio nei pazienti sottoposti a dialisi
Test indicato per lo screening di routine dell’alluminio
Monitoraggio dell’usura dell’impianto protesico metallico
Informazioni cliniche
In condizioni fisiologiche normali, l’abituale assunzione giornaliera di alluminio (5-10 mg) viene completamente eliminata. L’escrezione viene effettuata mediante un’avida filtrazione dell’alluminio dal sangue da parte dei glomeruli del rene. I pazienti in insufficienza renale (RF) perdono la capacità di eliminare l’alluminio e sono candidati alla tossicità dell’alluminio. Molti fattori aumentano l’incidenza della tossicità dell’alluminio nei pazienti in RF:
-L’acqua di dialisi carica di alluminio può esporre i pazienti in dialisi all’alluminio.
-L’albumina carica di alluminio può esporre i pazienti ad un carico di alluminio che non possono eliminare.
-Il processo di dialisi non è molto efficace per eliminare l’alluminio.
-I gel leganti a base di alluminio fosfato sono somministrati per via orale per ridurre al minimo l’accumulo di fosfato; una piccola frazione di questo alluminio può essere assorbita e accumulata.
Se non viene rimosso per filtrazione renale, l’alluminio si accumula nel sangue dove si lega alle proteine come l’albumina e si distribuisce rapidamente attraverso il corpo. Il sovraccarico di alluminio porta all’accumulo di alluminio in 2 siti: cervello e ossa. La deposizione del cervello è stata implicata come causa di demenza da dialisi. Nell’osso, l’alluminio sostituisce il calcio sul fronte della mineralizzazione, interrompendo la normale formazione di osteoidi.
La deposizione di alluminio nell’osso interrompe anche il normale scambio di calcio. Il calcio nell’osso non è più disponibile per il riassorbimento nel sangue sotto il controllo fisiologico dell’ormone paratiroideo (PTH) e provoca un iperparatiroidismo secondario. Mentre il PTH è in genere abbastanza elevato nella RF, possono verificarsi 2 diversi processi: 1) malattia ossea ad alto voltaggio associata ad alto PTH (>150 pg/mL) e alluminio relativamente basso (<20 ng/mL), oppure 2) malattia ossea a basso voltaggio con PTH inferiore (<50 pg/mL) e alluminio alto (>60 ng/mL). La malattia ossea a bassa rotazione indica un’ intossicazione da alluminio.
È probabile che le concentrazioni di alluminio nel siero aumentino al di sopra dell’intervallo di riferimento nei pazienti con protesi articolari metalliche. I dispositivi protesici prodotti da Zimmer Company e Johnson and Johnson sono tipicamente in alluminio, vanadio e titanio. I dispositivi protesici prodotti da Depuy Company, Dow Corning, Howmedica, LCS, PCA, Osteonics, Richards Company, Tricon e Whiteside, sono tipicamente fatti di cromo, cobalto e molibdeno. Questo elenco di prodotti è incompleto e questi prodotti cambiano di tanto in tanto; vedere le informazioni sui prodotti per protesi per ogni dispositivo per i dettagli sulla composizione.
Valori di riferimento
0-6 ng/mL (tutte le età)
<60 ng/mL (pazienti in dialisi – tutte le età)
Per i valori di riferimento nelle unità del SI, vedere il Sistema Internazionale dell’Unità di Misura (SI)
Interpretazione
I pazienti in insufficienza renale non sottoposti a terapia dialitica hanno sempre livelli di alluminio nel siero superiori ai 60 ng/mL.
Un profilo biochimico caratteristico della malattia da sovraccarico di alluminio nei pazienti in dialisi:
-I pazienti in insufficienza renale senza segni o sintomi di osteomalacia o encefalopatia di solito avevano concentrazioni di alluminio nel siero inferiori a 20 ng/mL e concentrazioni di ormone paratiroideo (PTH) superiori a 150 pg/mL, che è tipico dell’iperparatiroidismo secondario.
-I pazienti con segni e sintomi di osteomalacia o encefalopatia avevano concentrazioni di alluminio nel siero superiori a 60 ng/mL e PTH inferiori a 50 pg/mL (PTH sopra il range di riferimento, ma basso per l’iperparatiroidismo secondario).
-I pazienti che avevano alluminio nel siero superiore a 60 ng/mL e inferiore a 100 ng/mL sono stati identificati come candidati per la successiva insorgenza della malattia da sovraccarico di alluminio che richiedeva sforzi aggressivi per ridurre la loro esposizione giornaliera all’alluminio. Ciò è stato fatto passando da leganti fosfatici contenenti alluminio a leganti fosfatici contenenti calcio, assicurando che la loro acqua di dialisi avesse meno di 10 ng/mL di alluminio e assicurando che l’albumina utilizzata durante la terapia post-dialisi fosse priva di alluminio.
È noto che l’usura della protesi provoca un aumento della concentrazione di ioni metallici in circolazione. Un modesto aumento (6-10 ng/mL) della concentrazione di alluminio nel siero è probabilmente associato ad un dispositivo protesico in buone condizioni. Concentrazioni sieriche superiori a 10 ng/mL in un paziente con un impianto a base di alluminio non sottoposto a dialisi suggeriscono un’usura significativa della protesi. L’aumento delle concentrazioni di oligoelementi nel siero in assenza di informazioni cliniche corroboranti non consente di prevedere in modo indipendente l’usura o il fallimento della protesi.
Avvertenze
La mancata attenzione alle corrette procedure di raccolta dei campioni può causare risultati anomali a causa della contaminazione dei campioni, che può portare a interpretazioni errate e a diagnosi errate:
-Sono necessarie speciali provette di raccolta del sangue sotto vuoto per il test dell’alluminio. Queste provette sono prontamente disponibili e devono essere sempre utilizzate.
-La maggior parte dei comuni dispositivi di raccolta del sangue sotto vuoto sono dotati di tappi di gomma composti da silicato di alluminio.Una semplice foratura del tappo di gomma per la raccolta del sangue è sufficiente per contaminare il campione con l’alluminio. Tipicamente, il sangue prelevato in provette standard di sangue evacuato sarà contaminato da 20 a 60 ng/mL di alluminio.
-L’uso di bastoncini di legno per applicatori o puntali per pipette durante l’ aliquitazione del campione può causare risultati anomali a causa della contaminazione.
