HIPERPOTASEMIA

FACTORES REGULADORES DE LA HOMEOSTASIS DEL K

La concentración de potasio plasmático es el resultado de la relación entre la ingesta, la eliminación y la distribución transcelular.

La principal vía de eliminación de potasio es la renal. El riñón es capaz de reducir su excreción a menos de 5 mEq/día en presencia de depleción de potasio.

Aproximadamente el 80% del potasio ingerido es excretado por los riñones, el 15 % por el tracto gastrointestinal y el 5 % restante por el sudor.

Varios sistemas hormonales regulan la excreción urinaria e intestinal de potasio, de forma que su activación puede producir hipopotasemia, y su bloqueo hiperpotasemia.

Estos mecanismos pueden ser endógenos o exógenos (por ejemplo, fármacos). El eje hormonal más importante es el sistema renina angiotensina aldosterona (SRAA) y las hormonas β-adrenérgicas.

Factores reguladores de la homeostasis del potasio

Sequera Ortiz, 2019

DISTRIBUCIÓN TRANSCELULAR DE POTASIO

El 98% del contenido total de potasio se localiza en el espacio intracelular (∼140 mEq/l) y el 2% restante en el espacio extracelular (3,5-5 mEq/l). Esta diferencia de concentración a ambos lados de la membrana celular es el determinante del potencial de membrana en reposo, que es fundamental para la transmisión neuromuscular y el mantenimiento de las funciones celulares. Por ello, pequeños cambios en la homeostasis del potasio, y en concreto en su concentración extracelular, pueden tener importantes repercusiones en la excitabilidad neuromuscular.
El movimiento transcelular de potasio depende de diferentes factores.

El conocimiento de estos factores es importante para planificar el tratamiento de la hiper e hipopotasemia.

En condiciones fisiológicas, los más importantes son la insulina y la estimulación β-adrenérgica.

Ambos aumentan la captación de potasio por la célula mediante la estimulación de la bomba sodio potasio adenin-tri-fosfatasa (Na-K-ATPasa), que está situada en la membrana celular. La bomba Na-K-ATPasa cataliza la entrada de 2 moles de potasio a la célula por cada 3 moles de sodio que salen, generando el gradiente electronegativo intracelular.

Representación de la bomba Na+/K+– ATPasa

Sequera Ortiz, 2019

MANEJO DE POTASIO POR EL RIÑÓN

Aproximadamente el 90% del potasio filtrado se reabsorbe a lo largo del túbulo proximal y asa ascendente de Henle, independiente de la ingesta de potasio. La excreción urinaria de potasio resulta principalmente de la secreción de potasio a lo largo de la nefrona distal sensible a la aldosterona. La secreción tubular de potasio está mediada por 2 tipos de canales apicales de potasio.

Mecanismo de secreción de potasio por la nefrona distal mostrando el tubo contorneado distal (DCT) subsegmentados 1 y 2 y el tubo conector/colector (CNT/CD).

Palmer BF, 2019

El Na+ es reabsorbido por el DCT primariamente por el cotransportador Na+/Cl sensible a la tiazida (NCC). Este proceso es estimulado cuando la concentración de K+ plasmática es baja, a través de un efecto dependiente sobre los canales de K+ Kir4.1-5.1. Esto reduce el Cl celular activando la Ste20 relacionada a la quinasa rica en prolina/alanina (SPAK), la cual activa el NCC. Cuando la concentración de K+ en plasma aumenta, la conversión sucede. Adicionalmente, la aldosterona secretada activa los canales de sodio epiteliales (ENaC) en el DCT2 y CNT/CD. Allí, el Na+ es reabsorbido electromagnéticamente, lo cual conduce a la secreción de K+ a través de ambos canales renales medulares exteriores (ROMK) y los canales MaxiK.
Aldo: aldosterona, ENaC: Canal de sodio epitelial, Kir 4.1-5.1: Canales trasnportadores de potasio, MaxiK: canal de potasio sensible al calcio, MR: receptor mineralocorticoide, NCC: Cotransportador sodio-cloro, ROMK: canal de potasio medular externo renal, SGK1: regulador glucocorticoide de la quinasa 1 sérica, SPAK: quinasa de serina y treonina, WNK: quinasa “con-no-lisina”.

Los principales determinantes de la excreción de potasio son factores que regulan la secreción de potasio a lo largo de la nefrona distal sensible a la aldosterona e incluyen:

  • suministro luminal de sodio y flujo
  • concentración de potasio en plasma
  • aldosterona circulante y arginina vasopresina, y
  • estado ácido-base.

TRASTORNOS DEL POTASIO

Los trastornos del metabolismo del potasio se encuentran entre las alteraciones electrolíticas más frecuentes en la práctica clínica, siendo su espectro de gravedad variable, desde la hipopotasemia leve inducida por diuréticos a la hiperpotasemia grave de consecuencias fatales. Estos trastornos son comunes en pacientes con enfermedad renal, particularmente en pacientes con trastornos tubulares y baja tasa de filtración glomerular.

ALTERACIONES DEL POTASIO Y MORTALIDAD

Los pacientes con enfermedad renal crónica (ERC) y especialmente aquellos con enfermedad renal en etapa terminal (ERCT) experimentan una homeostasis anormal del potasio en relación con una función renal más baja y diversas intervenciones terapéuticas que pueden conducir a hipo o hiperpotasemia.

Los valores anormales de potasio se han asociado con mortalidad en pacientes en diálisis y más recientemente también en pacientes con diversos grados de ERC no dependiente de diálisis. Además de los efectos arritmogénicos a corto plazo de la hipo e hiperpotasemia, el potasio también puede tener un impacto indirecto en los resultados clínicos a través de la inflamación, el estrés oxidativo, fibrosis intersticial, biología vascular y presión arterial.

Asociación entre los niveles de potasio con todas las causas de mortalidad

Kovesdy CP, 2017

HIPOPOTASEMIA

La hipopotasemia se define por una concentración sérica de potasio por debajo del límite inferior de la normalidad: K+ < 3,5 mEq/l. La hipopotasemia generalmente se considera leve si la concentración de potasio es de 3 a 3,5 mEq/l; moderada entre 2,5 y 3 mEq/l y grave si la concentración de potasio es inferior a 2,5 mEq/l.

La hipopotasemia afecta aproximadamente del 1% al 3% de la población general y con ERC, y su prevalencia e importancia clínica son poco reconocidas.

Es un trastorno electrolítico frecuente que puede ocurrir por 3 mecanismos:

  • redistribución hacia el espacio intracelular,
  • pérdidas extrarrenales (habitualmente digestivas), o
  • pérdidas renales.

Etiología de la hipopotasemia

Sequera Ortiz, 2019

La hipomagnesemia está presente en más del 40% de los pacientes con hipopotasemia. En muchos casos, como en el uso de diuréticos o la diarrea, se pierden ambos iones. Algunos fármacos como la quimioterapia con platino, especialmente el cisplatino asocian ambas alteraciones electrolíticas.

Es por lo tanto necesario en todos los casos de hipopotasemia analizar la concentración de magnesio plasmática y si es baja, tratarla.

El tratamiento de la hipopotasemia tiene como objetivo prevenir las complicaciones a corto y largo plazo sin precipitar hiperpotasemia.

Hipopotasemia aguda:

Las decisiones generalmente dependen de la gravedad de la hipopotasemia y de la presencia de síntomas o anomalías en el ECG.

  • Los suplementos orales son seguros y generalmente se prefieren al aporte intravenoso si la situación no es crítica.
  • El cloruro potásico intravenoso a una velocidad de hasta 20 mmol/h puede ser una alternativa segura en personas con hipopotasemia severa y cuando la ingesta oral no sea posible.

El tratamiento con potasio puede aumentar la concentración de sodio en el suero y por lo tanto se requiere precaución en la corrección de la hipopotasemia en pacientes con hiponatremia concomitante grave.

HIPERPOTASEMIA

La hiperpotasemia (K+ > 5,5 mEq/l) es la más grave de las alteraciones electrolíticas, porque puede provocar arritmias ventriculares fatales en minutos.

Se presenta en pacientes ambulatorios y en el 1-10% de los hospitalizados. Su incidencia está aumentando sobre todo en la población anciana tratada con fármacos que favorecen la hiperpotasemia, como bloqueadores del sistema renina-angiotensina-aldosterona (inhibidores de la enzima de conversión de la angiotensina, antagonistas de los receptores de angiotensina, inhibidores de la renina o diuréticos ahorradores de potasio).

En la ERC la capacidad excretora de potasio disminuye proporcionalmente a la pérdida del filtrado glomerular. Distintos mecanismos de adaptación tanto renales como extrarrenales permiten compensar incrementos transitorios en el potasio plasmático siendo el estímulo del sistema renina-angiotensina-aldosterona el más relevante como mecanismo renal, y el incremento en la secreción intestinal de potasio mediada igualmente por aldosterona el principal mecanismo extrarrenal y que, en la ERC avanzada, puede representar hasta un 30-70% de la excreción total de potasio.

Mecanismos de adaptación al balance de potasio en la enfermedad renal crónica

MECANISMOS RENALES

  • Aumento en la secreción de aldosterona.
  • Aumento en la actividad de la bomba Na-K-ATPasa en las células tubulares epitelales renales.
  • Aumento en el aporte de sodio distal (natriuresis).
  • Acidosis metabólica crónica (aumenta la excreción tubular de potasio).

MECANISMOS EXTRARRENALES

  • Aumento en la excreción intestinal de potasio mediado por aldosterona y a un aumento en la actividad de la bomba Na-K-ATPasa de la mucosa intestinal.
  • Aumento en la excreción de potasio por saliva, sudor y páncreas.
  • Aumento en la redistribución intracelular de potasio mediado por insulina, estímulo beta adrenérgico y aldosterona entre otros.

El sistema renina-angiotensina-aldosterona (SRAA) y la regulación de la excreción renal de K

Palmer BF, 2004

Estados de enfermedad o fármacos que interfieren en cualquier punto, a lo largo de este sistema pueden empeorar la excreción renal de K+ e incrementar el riesgo de hiperpotasemia. En muchos pacientes este riesgo está incrementado como resultado de alteraciones en varios lugares a lo largo del sistema. AINEs: antiinflamatorios no esteroideos. IECA: inhibidores de la enzima de conversión de la angiotensina. ARA II: antagonistas del receptor de la angiotensina.

FACTORES DE RIESGO DE HIPERPOTASEMIA

FACTORES DE RIESGO CUANTITATIVAMENTE IMPORTANTES

Los principales factores de riesgo de hiperpotasemia son insuficiencia renal, ya sea aguda (IRA) o enfermedad renal crónica avanzada (ERC), y cualquier enfermedad adquirida o hereditaria que cause defectos en la excreción de potasio en la nefrona distal. Los factores de riesgo de hiperpotasemia se estudiaron en un metaanálisis de datos de más de 1,2 millones de personas con ERC (Kovesdy CP, 2018)

  • ERC: En ERC, la hiperpotasemia se encuentra típicamente cuando la tasa de filtración glomerular estimada (TFGe) cae por debajo de 15 ml/min. El riesgo de hiperpotasemia (K > 5,5 mM) se correlacionó fuertemente con la TFGe en todo el rango de función renal (desde TFGe de 15 a 105 ml / min). Una disminución de la TFGe de 15 ml/min aproximadamente duplicó las probabilidades de hiperpotasemia.
  • Albuminuria: La albuminuria también fue un factor de riesgo, pero la asociación fue mucho más débil (razón de posibilidades de hiperpotasemia < 2 incluso en albuminuria intensa).

Asociación continua de la tasa de filtración glomerular estimada (A) y la albuminuria (B) con el riesgo de un nivel de potasio sérico > 5,5 mmol/L y de tasa de filtración glomerular estimada (C) y albuminuria (D) con riesgo de nivel de potasio sérico <3,5 mmol/L, en la población general y cohortes de alto riesgo cardiovascular.

Kovesdy CP, 2018

Los puntos azules indican significación estadística en comparación con la filtración glomerular estimada de referencia (diamante) tasa de 80 ml/min/1,73 m2 (A y C) y albuminuria de 10 mg/g (B y D). Ajustado por edad, sexo, raza, presión arterial sistólica, medicamentos antihipertensivos, colesterol total, diabetes, índice de masa corporal, tabaquismo, antecedentes de enfermedad coronaria o accidente cerebrovascular y antecedentes de insuficiencia cardíaca.

Otros factores de riesgo:

  • Sexo masculino
  • Raza no negra
  • Índice de masa corporal bajo
  • Tabaquismo
  • Historial de diabetes mellitus
  • Enfermedad coronaria o accidente cerebrovascular
  • Uso de inhibidores de la enzima convertidora de angiotensina (IECAs)
  • Uso de bloqueadores de los receptores de la angiotensina (ARAII)
  • Uso de diuréticos ahorradores de potasio

Como era de esperar, el uso de tiazidas o diuréticos de asa fueron protectores.

FÁRMACOS

En la mayoría de las situaciones la hiperpotasemia es secundaria a la utilización de fármacos que de alguna forma interfieren en los mecanismos de adaptación renales, lo que facilita el que puedan existir hiperpotasemias graves no sólo en la ERC estadio 5, sino con filtrados glomerulares superiores (ERC estadio 3 o 4).

Fármacos que disminuyen la excreción renal de potasio y mecanismos de acción

FACTORES DE RIESGO DE HIPERPOTASEMIA EN PACIENTES DIALIZADOS

Los pacientes que reciben diálisis por insuficiencia renal terminal forman un grupo de consideración especial, porque el riesgo de la hiperpotasemia puede verse influenciado por variables en la terapia de diálisis. Por ejemplo, en pacientes que reciben hemodiálisis de mantenimiento, el potasio sérico (K+) está influenciado por el tiempo desde la última sesión de diálisis, siendo mayor después de una brecha de 3 días que de 2 días. Curiosamente, sin embargo, el contenido de potasio del fluido de la hemodiálisis no parece ser un determinante importante del potasio sérico (K+) medido 2 o 3 días después, antes de la siguiente diálisis.

PREVALENCIA DE HIPERPOTASEMIA EN LA ERC

Un estudio retrospectivo que incluyó 2.270.635 pacientes durante el periodo 2010-2014 (Betts KA, 2018) obtuvo los siguientes resultados:

  • Un 1,57% de la población general presentaba hiperpotasemia, con mayores tasas en pacientes con ERC, insuficiencia cardiaca, diabetes e hipertensión.
  • En pacientes con ERC o insuficiencia cardiaca, la prevalencia de hiperpotasemia es del 6,35%.
  • De los pacientes que presentan hiperpotasemia, un 48,43% presentan ERC y/o insuficiencia cardiaca.
  • La prevalencia es mayor en ERC avanzada, pacientes de más edad y varones.

HIPERPOTASEMIA, INSUFICIENCIA CARDIACA Y DIABETES EN ERC

Los pacientes con ERC, insuficiencia cardiaca y diabetes mellitus y aquellos que toman inhibidores del sistema renina-angiotensina tienen un riesgo de 2 a 3 veces mayor de sufrir hiperpotasemia.

Incremento de hiperpotasemia en Insuficiencia cardíaca con la pérdida de función renal

Sarwar CM,2016

La pérdida de función renal incrementa el riesgo de hiperpotasemia tanto en el grupo de pacientes placebo como en grupo de pacientes ARM. Adaptado de Go AS, 2004.

TFGe: Tasa de filtrado glomerular estimado. ARM: Antagonistas de receptores mineralocorticoides. PFR: Pérdida de la función renal.

Prevalencia de insuficiencia cardiaca y diabetes mellitus en ERC

Sarwar CM,2016

La prevalencia de insuficiencia cardiaca y diabetes mellitus puede incrementar el riesgo de hiperpotasemia en ERC y terapias concomitantes. Adaptado de Go AS, 2004.

En general, la prevalencia de hiperpotasemia en población con ERC se estima entre el 14-20%. Esta variación depende del del grado de ERC, uso de fármacos como inhibidores del sistema renina–angiotensina y diuréticos e ingesta de potasio en la dieta.

A continuación, se muestran los resultados de un estudio observacional retrospectivo que incluyó 2.629 pacientes que se categorizaron en 3 grupos (Belmar Vega L, 2019):

  • Grupo 1: pacientes con ERC (FGe < 60 ml/min/1,73 m2) que no están en tratamiento renal sustitutivo (n = 1.088).
  • Grupo 2: pacientes en tratamiento con HD en el momento de realización del estudio (n = 1.097).
  • Grupo 3: pacientes en tratamiento con diálisis peritoneal continua ambulatoria (DPCA) en el momento de realización del estudio (n = 444).

Prevalencia de hiperpotasemia en población con ERC

Belmar Vega L, 2019

La prevalencia global de hiperpotasemia en población con enfermedad renal crónica (ERC) es del 12,6%, de los que un 7,5% presentan hiperpotasemia leve (K+ > 5,5-6,0 mmol/L).

Los factores de riesgo relacionados con la aparición de hiperpotasemia en el grupo de ERC fueron:

  • La tasa de filtrado glomerular (FG) (p < 0,001)
  • La creatinina plasmática (p < 0,001)
  • El sodio plasmático (p < 0,001)
  • La hemoglobina (p = 0,028)
  • La presión arterial diastólica (p = 0,012)
  • La ingesta de inhibidores de la enzima de conversión de la angiotensina o antagonistas de receptores de angiotensina ii (p = 0,008)
  • El tratamiento con metformina (p < 0,001)
  • Diabetes (p = 0,045)

El tratamiento con iSRAA incrementó de forma relevante la hiperpotasemia a medida que disminuía el FG, así como en pacientes con diabetes o insuficiencia cardiaca.

CONSECUENCIAS DE LA HIPERPOTASEMIA

MORTALIDAD

La mortalidad de los pacientes con hiperpotasemia se incrementa a medida que aumentan los niveles de K sérico y avanza la ERC.

Incidencia acumulada de mortalidad en pacientes con hiperpotasemia (> 5,0 mEq/L) y normopotasemia (3,5-5,0 mEq/L) en relación con el estadio de ERC y valores séricos de K.

Kashihara N, 2019

Mecanismo de las arritmias cardiacas en la hiperpotasemia: Las manifestaciones son principalmente trastornos de la conducción cardíaca y de la función neuromuscular. El ECG es la mejor herramienta para valorar la cardiotoxicidad de la hiperpotasemia:

  • Con concentraciones alrededor de 6,5 mEq/l aparecen ondas T picudas.
  • Por encima de 7 mEq/l, se prolonga el intervalo PR, se pierde la onda P y más tarde se produce un ensanchamiento del complejo QRS.
  • Cuando el potasio excede los 8 mEq/l, el QRS puede converger con la onda T y formar una onda sinuosa.

Es fundamental recordar que esta es una clasificación académica y que con cualquier grado de hiperpotasemia pueden aparecer arritmias ventriculares fatales.

En el sistema neuromuscular puede producir parestesias, debilidad muscular e incluso parálisis fláccida. De hecho, la debilidad muscular proximal es un síntoma clave que nos debe hacer descartar la presencia de hiperpotasemia, especialmente si existen factores precipitantes.

Mecanismo de arritmia cardíaca en hiperpotasemia

Hunter RW, 2019

En la normopotasemia, la membrana celular del cardiomiocito está polarizada (en reposo el potencial es de alrededor de 90 mV).
En la hiperpotasemia moderada, la membrana celular se despolariza parcialmente, lo que acerca el potencial de reposo al potencial umbral para la iniciación del potencial de acción (PA). Por lo tanto, los canales de sodio rápidos (Nav1.5) se activan más fácilmente, aumentando la excitabilidad y la velocidad de conducción. Esto se manifiesta como un pico de onda T en el ECG cuando una masa de cardiomiocitos ventriculares experimenta una repolarización temprana (sincrónica).
En la hiperpotasemia grave, la inactivación dependiente del voltaje de los canales Nav1.5 y la activación de los canales de potasio rectificadores hacia el interior del rectificador (Kir) conducen a reducciones en la velocidad de conducción y pueden hacer que las células sean refractarias a la excitación. Esto se manifiesta como una ampliación de los complejos del ECG. y/o bloques de conducción.
Esta figura representa un modelo idealizado, ya que existe una mala correlación entre las características del ECG y el grado de hiperpotasemia.

NEUROPATÍA PERIFÉRICA

Los efectos de la hiperpotasemia sobre la excitabilidad del miocardio pueden ser fatales, pero existe evidencia creciente de que la hiperpotasemia también puede ejercer efectos clínicamente importantes sobre la excitabilidad neuronal.

Los estudios de conducción nerviosa mediana en pacientes en hemodiálisis han demostrado despolarización axonal previa a la diálisis (cuando el K sérico era de 5,4 mM) (Arnold R, 2014).

Se especula que la hiperpotasemia crónica podría contribuir a la patogenia urémica, neuropatía y miopatía. En apoyo a esta teoría, la restricción del potasio dietético mejoró la función del nervio periférico en los pacientes con ERC en un ECA simple ciego (Arnold R, 2017).

ACIDOSIS TUBULAR RENAL

La combinación de hiperpotasemia y alteración de la excreción renal de ácido se denomina acidosis tubular renal tipo IV.

La evidencia convincente de que la hiperpotasemia puede causar acidosis tubular renal se obtuvo recientemente de un modelo de ratón de PHAII (Harris AN, 2018). Estos ratones portaban una mutación que impulsa constitutivamente la activación del cotransportador sensible a tiazidas, NCC.

Los ratones presentaban hiperpotasemia, acidosis metabólica hiperclorémica y reducción de la excreción urinaria de amoniaco, fenómenos que todos fueron corregidos por restricción de potasio en la dieta o administración de tiazida.

Además, este modelo se aprovechó para determinar los mecanismos moleculares por los cuales la hiperpotasemia perjudica la excreción renal de amonio.

HIPERPOTASEMIA EN PACIENTES DIALIZADOS

Se puede considerar a los pacientes en diálisis como un grupo especial por dos razones: primero, la prevalencia de hiperpotasemia (prediálisis [K+] sérico> 5,5 mM en el 20% de los pacientes en hemodiálisis) y segundo, la prevalencia de comorbilidades que podrían potenciar cualquier riesgo de arritmia cardíaca y muerte (por ejemplo, hipertrofia ventricular izquierda).

En pacientes que reciben hemodiálisis y diálisis peritoneal de mantenimiento, la hiperpotasemia se ha asociado con un mayor riesgo de mortalidad por todas las causas, arritmias cardíacas y hospitalización.

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