Ammoniemia, ecco cosa accade quando il fegato non riesce a «depurare» l’ammoniaca

Probabilmente vi sarà capitato poche volte di sentire la parola ammoniemia. Il termine indica, sostanzialmente, la quantità di ammoniaca che si trova nel flusso ematico. L’ammoniaca che si trova nel nostro corpo è un composto azotato che viene rilasciato in seguito alla deaminazione degli aminoacidi (i mattoncini che formano le proteine) e dalla fermentazione di alcune specie di batteri intestinali.

Cos’è l’ammoniaca e perché si trova nel sangue

Ogni attività che si svolge all’interno dei tessuti corporei produce determinati quantitativi di ammoniaca. Tuttavia, le proteine alimentari, una volta processate producono quantità ben più elevate di ammoniaca. Di conseguenza, una dieta ricchissima di proteine potrebbe portare temporaneamente all’iperammoniemia, mentre una dieta che prevede un consumo ridotto di tali elementi potrebbe ridurre la concentrazione ematica.

Deaminazione

Durante il metabolismo proteico, tutti sappiamo che l’organismo umano svolge un particolare processo denominato deminazione. In tale fase tutti gli amminoacidi vengono privati di un gruppo aminico, conosciuto con il nome di NH2. Ciò che ne rimane di tale conversione è definito alfa-chetoacido. Si tratta di un composto che il corpo umano sfrutta per ottimizzare i livelli di energia. Per quanto riguarda l’NH2, invece, entra in gioco il famoso ciclo di Krebs, il quale dà origine al glutammato. Come vedremo più avanti, tale sostanza è fondamentale per controllare i livelli di ammoniaca nel sangue perché dal glutammato viene prodotta ammoniaca libera (NH3).

Ammoniaca e intestino

A livello intestinale vi è un’attività di produzione e metabolizzazione particolarmente elevata a causa della presenza di specifiche specie di batteri intestinali. Essi, infatti, sono in grado di degradare gli amminoacidi in urea. D’altro canto, anche nel cervello è presente sotto forma di urea se prima passa attraverso il fegato. Infine, per renderla innocua o inattivarla, c’è bisogno dell’acido glutammico. Quindi la conversione dell’acido glutammico a glutammina svolge un ruolo chiave nel mantenimento dei corretti livelli di ammoniaca. Infine, il rene, elimina l’ammoniaca attraverso le urine quando si trova in forma di ione ammonio.

Equilibrio acido-basico e ammoniemia

Una parte dell’ammoniaca si forma anche a livello renale, luogo in cui si trova l’enzima glutaminasi, il quale trasforma la glutammina in acido glutamminico e ammoniaca. Quando quest’ultima diviene uno ione di ammonio può finalmente essere eliminata attraverso le urine. Questo meccanismo è essenziale per mantenere un ottimo equilibrio acido basico.

L’ammoniaca è pericolosa per il sistema nervoso

Elevate quantità di ammoniaca nell’organismo umano sono altamente tossiche per il sistema nervoso e il cervello. Per questo motivo, quando tutto funziona correttamente, il fegato la trasforma in urea. È interessante sottolineare che raramente una dieta iperproteica causa livelli patologici di ammoniemia – è più probabile che alcune patologie in corso non ne permettano il corretto smaltimento.

Alti livelli di ammoniemia, le cause

Come accennato, un organismo sano è perfettamente in grado di gestire alti livelli di ammoniaca, grazie al fegato che trasforma l’ammoniaca in urea e ne permette l’eliminazione attraverso le urine. Ciò significa che l’ammoniemia alta deriva – quasi sempre – da una grave insufficienza epatica. Anche le persone affette da cirrosi in genere presentano quantità anomale di ammoniaca. In parte accade perché il parenchima epatico, quando è in uno stato alterato, può bloccare il trasporto del sangue che proviene dall’intestino. Ne consegue che l’ammoniaca rientra nel flusso ematico senza essere stata depurata attraverso il fegato.

Perché viene richiesto l’esame per l’ammoniemia

In genere il medico prescrive questo tipo di esame per valutare il livello di funzionamento del fegato in presenza di gravi patologie epatiche come la cirrosi. Può essere richiesto anche qualora uno specialista riscontrasse stati alterati di coscienza, coma di origine sconosciuta, encefalopatia epatica, problemi nel metabolismo del ciclo dell’urea.

Cause dell’ammoniemia alta

• Alcalosi metabolica
• Assunzione di farmaci
• Cirrosi epatica
• Diete iperproteiche
• Difetti di enzimi che intervengono nel ciclo dell’urea
• Disbiosi
• Epatiti gravi
• Esercizio fisico intenso
• Insufficienza cardiaca
• Insufficienza epatica
• Intossicazione da asparagina
• Leucemia acuta
• Malattia emolitica del neonato
• Ostruzione gastrointestinale​​​​​​​
• Sanguinamento dello stomaco o dell’intestino
• Sindrome di Reye​​​​​​​​​​​​​​

Ammoniemia, valori normali

I valori di riferimento (che potrebbero cambiare a seconda del laboratorio) sono compresi tra i 21 – 50 µmol/l. Alcune strutture lo calcolano, però, diversamente: 15 – 60 µcg/100ml. Mentre altri laboratori differenziano i valori tra uomo, donna e bambino:

• Donna: 10-80 mcg / dL
• Uomo: 10-100 mcg / dL
• Bambino: 40-80 mcg / dL
• Neonato: 90-150 mcg / dL
• Livello del liquido cerebrospinale dell’ammoniaca (CSF): 10-35 mg / dL (5,87-20,5 mmol / L)

I farmaci che possono causare ammoniemia alta

• Acetazolamide
• Acido etacrinico
• Acido valproico
• Clortalidone
• Furosemide​​​​​​​
• Isoniazide​​​​​​​
• Sali di potassio

I sintomi che si riscontrano nei pazienti con ammoniemia alta

Non in tutti i pazienti si evidenziano sintomi tipici e non necessariamente una gravità dei sintomi è correlata alla quantità di ammoniaca nel sangue. Molte persone cominciano con il rifiutare la carne e altri alimenti proteici e potrebbero avere diversi episodi i vomito (correlati a un malfunzionamento epatico). In alcuni casi, invece, i segni dell’ammoniemia alta possono essere decisamente più gravi con letargia, ritardi mentali, disorientamento e coma. Se non si interviene velocemente un individuo può arrivare alla morte.

Ammoniemia bassa

Più raramente, alcuni soggetti soffrono di ammoniemia bassa. In genere sono persone che seguono una dieta povera di proteine o che assumono particolari tipi di farmaci come il Levodopa, la Neomicina, la Kanamicina e il Lattulosio. Secondo alcune teorie anche i lactobacillus ridurrebbero l’ammoniemia. Persino l’ipertensione, l’Iperornitinemia e l’ipotiroidismo (anche se molto raramente) potrebbero ridurre i livelli.

Come si svolge l’esame per l’ammoniemia

Per monitorare i livelli di ammoniemia si deve effettuare un semplice prelievo venoso. Non sempre è necessario il digiuno, tuttavia è importante evitare di mangiare alimenti iperproteici nelle 24 ore precedenti. I livelli possono anche essere influenzati da attività fisica intensa o dal fumo di sigaretta. Per cui sarebbe consigliabile astenersi prima dell’esame.

Situazioni che potrebbero influire sui dati rilevati dal laboratorio:

• Grave sanguinamento
• Attività muscolare intensa
• Laccio emostatico troppo stretto durante la raccolta del campione di sangue
• Emolisi
• Fumo di sigaretta
• Assunzione di cannabis
• Ritardi nel trasporto al laboratorio dopo la raccolta o prima del completamento dell’analisi

Fonti scientifiche

[1] Ammonia – MedScape
[2] World J Gastroenterol. 2017 Jul 28; 23(28): 5246–5252. Published online 2017 Jul 28. doi: [10.3748/wjg.v23.i28.5246] PMCID: PMC5537191 PMID: 28811719 Refractory hepatic encephalopathy in a patient with hypothyroidism: Another element in ammonia metabolism Fernando Díaz-Fontenla, Marta Castillo-Pradillo, Arantxa Díaz-Gómez, Luis Ibañez-Samaniego, Pilar Gancedo, Juan Adan Guzmán-de-Villoria, Pilar Fernández-García, Rafael Bañares-Cañizares, and Rita García-Martínez
[3] Ammonia-induced energy disorders interfere with bilirubin metabolism in hepatocytes. Arch Biochem Biophys. 2014; 555-556:16-22 (ISSN: 1096-0384) Wang Q; Wang Y; Yu Z; Li D; Jia B; Li J; Guan K; Zhou Y; Chen Y; Kan Q
​​​​​​​[4] Science. Author manuscript; available in PMC 2018 Jan 2. Published in final edited form as: Science. 2017 Nov 17; 358(6365): 941–946. Published online 2017 Oct 12. doi: [10.1126/science.aam9305] PMCID: PMC5748897 NIHMSID: NIHMS924606 PMID: 29025995 Metabolic recycling of ammonia via glutamate dehydrogenase supports breast cancer biomass Jessica B. Spinelli,1,2 Haejin Yoon,1 Alison E. Ringel,1 Sarah Jeanfavre,2 Clary B. Clish,2 and Marcia C. Haigis1,