Analisi delle urine: scheda microbiologica di approfondimento

Principio del test

L’esame di analisi delle urine (ECMU: Esame Chimico Morfologico Urine) è un comune test di screening, non invasivo per il paziente poiché è necessario un campione delle urine che dev’essere raccolto in un contenitore sterile per la raccolta delle urine. Si tratta di un insieme di analisi visive, fisiche, chimiche, conteggio e morfologia della componente corpuscolata, che possono avvenire sia attraverso l’uso di un microscopio, sia con analizzatori automatici.
A seconda dello scopo delle analisi, la raccolta deve essere:

• Delle prime urine del mattino, per un esame delle urine classico e di routine;
• Del mitto intermedio, per l’urinocoltura, utile per la ricerca di agenti infettivi nelle urine;
• Delle delle 24 ore, per un esame delle urine delle 24 ore. Questo esame si svolge per osservare la variazione di alcuni parametri delle urine nell’arco di un’intera giornata.

L’analisi di un campione di urine è utile per diagnosticare eventuali infezioni a carico delle vie urinarie ad opera di microrganismi patogeni. Non solo, è anche importante per verificare la funzionalità renale ed eventuali disordini cardiaci, epatici e metabolici. Può essere svolto da laboratori analisi accreditati e sotto prescrizione medica; viene svolto anche prima di un intervento chirurgico. Negli ultimi anni infatti è aumentata l’incidenza delle infezioni delle vie urinarie (IVU), che si rispecchiano in batteriuria significativa (carica batterica ≥10⁵ cfu/ml nelle urine) e presenza di leucociti (leucocituria). I microrganismi patogeni che causano la maggior parte delle IVU sono E.Coli (75-90%), Proteus spp., Klebsiella spp., Enterobacter spp., Enterococcus spp., Straphylococcus spp. e in alcuni casi Salmonella spp.

Metodo di esecuzione

Per quanto riguarda l’analisi chimico-fisica vengono prese in considerazione le caratteristiche fisiche, come colore, grado di limpidezza/torbidità, odore, ma anche quelle chimiche. I parametri che costituiscono il profilo che formula l’ECMU sono pH, concentrazione urinaria (densità relativa o osmolarità o conduttività), concentrazione di glucosio, proteine (in particolare emoglobina, albumina, creatinina), nitriti, corpi chetonici, presenza o meno di bilirubina e urobilinogeno, esterasi leucocitaria, numero e mofologia degli elementi corpuscolati. Tra i metodi recentemente sviluppati per ottenere dei risultati in modo rapido ci sono i cosiddetti “Dipstick” (figura 2), delle strisce su cui sono fissate diverse zone reattive per l’analisi semiquantitativa dei principali parametri chimici da valutare nelle urine. Nonostante la rapidità e l’economicità di questi, non risultano particolarmente sensibili. 

L’analisi microscopica è particolarmente volta a individuare la presenza di parassiti, lieviti o batteri, che in condizioni normali e nel caso di individuo sano non dovrebbero esserci, ma anche la presenza di cristalli, calchi, globuli bianchi e globuli rossi.

Il gold standard per la diagnosi di batteriuria (presenza di batteri nelle urine) è rappresentato dall’urinocoltura, che pemette di rilevare l’agente eziologico responsabile, ad esempio, di infezioni delle vie urinarie, e di misurarne la concentrazione. Da questo ceppo isolato poi si può anche eseguire un test di sensibilità agli antibiotici. Lo standard per l’urinocoltura prevede la semina per spatolamento di circa 10 μl di urina in piastre Petri con terreni agarizzati selettivi o differenziali (MacConkey Agar, mEnterococcus Agar, Columbia CNA Agar, Cetrimide Agar), e dopo 24-48 ore di incubazione viene eseguita la lettura dei risultati. Dato che molti ceppi di batteri causanti le IVU hanno dimostrato sempre più elevata resistenza a determinati antibiotici nel corso degli anni, spesso è necessario anche un test per valutarne la sensibilità a questi. Il metodo di riferimento è il test di Kirby-Bauer (figura 3) su Mueller Hinton agar (terreni agarizzati ricchi).

Limitazioni applicative

Nel caso dell’urinocoltura i risultati sono ottenuti in un tempo di minimo 2/3 giorni dall’acquisizione del campione. Questo naturalmente causa che, in caso di evidenze cliniche di sospette infezioni delle vie urinarie, il paziente spesso inizia una terapia antibiotica su base empirica in attesa della diagnosi definitiva, utilizzando un antibiotico ad ampio spettro, andando spesso incontro al fenomeno di antibiotico-resistenza che dev’essere quanto più possibile scongiurato. Il paziente può anche andare incontro a cronicizzazione dell’infezione; e’ necessario quindi che siano studiati e standardizzati dei metodi attendibili e rapidi, poichè le infezioni delle vie urinarie, se questi patogeni raggiungono il circolo sistemico, possono anche sfociare in complicanze come infezioni renali e setticemia.

Metodi alternativi

Sono stati quindi studiati e introdotti nuovi sistemi diagnostici alternativi all’urinocoltura, ad esempio la tecnologia di spettrometria di massa del desorbimento/ionizzazione laser assistito da matrice (MALDI-TOF), un metodo molto sensibile e selettivo per microrganismi patogeni, anche se richiede elevati costi di istallazione e di gestione.
Per un’analisi qualitativa dei microrganismi patogeni può anche essere impiegata la biologia molecolare, in particolare tecniche come la PCR, in aggiunta ai metodi tradizionali.
Altri metodi in studio per la ricerca di microrganismi patogeni nelle urine sono la gascromatografia per la ricerca di composti volatili organici e la spettrometria di massa.

Ciascun laboratorio quindi può definire quali procedure utilizzare in base al quadro clinico del paziente e alle necessità di approfondimenti diagnostici. Nel 2016 sono state pubblicate delle linee guida sviluppate da un gruppo di Professionisti di Medicina di Laboratorio e di Nefrologia componenti il GIAU (Gruppo Intersocietario Analisi delle Urine), per poter standardizzare questo esame diagnostico e perché no, anche affichè siano eseguiti degli esami personalizzati in base alle esigenze di ogni paziente, sfruttando le nuove tecnologie e la ricerca in campo diagnostico.

Fonti:

• Esame fisico, chimico e morfologico delle urine: raccomandazioni per la fase postanalitica del Gruppo Interdisciplinare Laboratorio e Clinica Apparato Urinario (GIAU), F. Manoni et al., 2019
• National Institute for Health and Care Excellence. Urinary Tract Infections in Adults – Quality Standard. 2015.
• Guidelines on urological infections, Grabe M. et al., 2015
• Clinical and Laboratory Standards Institute. Supplemental Tables. Performance Standards for Antimicrobial Susceptibility Testing; Fifteenth Informational Supplement. CLSI Publication, 2005
• Costeffectiveness of switch to matrix-assisted laser desorption ionization–time of flight mass spectrometry for routine bacterial identification, Journal of Clinical Microbiology, Gaillot O. et al, 2015
• Urinary volatile organic compounds: Novel approach to rapid UTI diagnosis. European Urology Supplement, Johnson EU. et al., 2014