Nerki są głównym organem, na który oddziałuje przewlekłe narażenie na kadm. Nefrotoksyczność kadmu może być następstwem przewlekłego wdychania lub spożycia. Dane z badań na ludziach sugerują, że okres utajenia wynosi około 10 lat przed wystąpieniem klinicznego uszkodzenia nerek, w zależności od intensywności narażenia. Jednakże po ostrym narażeniu u zwierząt opisywano subtelne zmiany funkcji nerek, a istnieją rzadkie doniesienia o martwicy kory nerek po ostrym narażeniu na duże dawki u ludzi.
Klasycznie, przewlekłe narażenie na kadm jest związane z postępującą dysfunkcją kanalików nerkowych. Pierwsze objawy nieprawidłowości nerkowych pojawiają się przy stężeniu 2 μg/g kreatyniny i są mikroskopijnym białkomoczem kanalikowym – biomarkerami są β2-mikroglobulina, ά1-mikroglobulina. Przy stężeniu kadmu w moczu wynoszącym 4 μg/gCr, enzymy takie jak N-acetylo-B-glukozaminidaza (NAG) są podwyższone w moczu i obserwuje się oznaki uszkodzenia kłębuszków nerkowych, w tym zwiększoną zawartość albumin w moczu i spadek wskaźnika filtracji kłębuszkowej. W końcowych stadiach nefropatii kadmowej obserwuje się glikozurię, utratę wapnia i fosforanów oraz zmieniony metabolizm wapnia z wtórnym wpływem na układ kostny w postaci osteoporozy i osteomalacji (Roels et al. 1999; Jarup et al. 2000).
Niektórzy eksperci uważają, że mikroproteinuria związana z narażeniem na kadm nie jest niezmiennie postępująca, a poziom, na którym nefropatia wywołana kadmem staje się postępująca i nieodwracalna, nawet po zakończeniu narażenia występuje przy stężeniu kadmu w moczu >4 ug Cd/g kreatyniny lub przy wartościach B2-mikrogloburii >1000 µg/g kreatyniny (Ikeda i wsp. 2005; Kobayashi i wsp. 2006). Inni eksperci uważają, że dysfunkcja kanalików nerkowych związana z kadmem jest nieodwracalna (Iwata i wsp. 1993). Nefropatia kadmowa jest ważnym czynnikiem wpływającym na śmiertelność pracowników narażonych na kadm.
Toksyczny wpływ na nerki jest związany z dawką (Mueller et al. 1992). W przypadku pracowników, ryzyko wystąpienia klinicznej nefropatii wzrasta znacząco przy całkowitym narażeniu na kadm w powietrzu większym niż 300 mg/m3, poziomie kadmu w moczu większym niż 10 µg/g kreatyniny i poziomie kory nerek większym niż 200 ppm (Roels et al. 1999).
Wczesne oznaki uszkodzenia nerek zostały zgłoszone u członków populacji ogólnej przy poziomie kadmu w moczu pomiędzy 2-4 nmol/mmol kreatyniny. Na przestrzeni lat przeprowadzono szereg badań dotyczących wpływu kadmu na nerki u osób narażonych środowiskowo, w tym
Badania te wykazały, że nawet bardzo niskie poziomy kadmu mogą mieć niekorzystny wpływ na nerki. WHO podaje obecnie, że poziom 200 μg/g mokrej masy w nerkach powoduje niekorzystne zmiany u 10% populacji (Satoh et al. 2002). W przeszłości kilka badań populacji narażonych zawodowo i środowiskowo wykazało, że próg dla uszkodzenia nerek występował przy poziomie kadmu w moczu wynoszącym 2-4 nmol/mmol kreatyniny (Buchet et al. 1990); jednakże badanie OSCAR wykazało, że u osób z poziomem kadmu w moczu wynoszącym 1 nmol/mmol kreatyniny występowało trzykrotne ryzyko zwiększenia stężenia ά-1 mikroglobuliny (Jarup et al. 2000). Jednakże, w chwili obecnej nie wiadomo, czy te wczesne subkliniczne zmiany w biomarkerach nerkowych związane z niskimi poziomami środowiskowego narażenia na kadm mają jakikolwiek związek z ciągłym pogarszaniem się funkcji nerek do klinicznych poziomów budzących niepokój (Noonan et al. 2002).
Podejmowane są liczne prace w celu określenia „krytycznego stężenia nerkowego”, przy którym dochodzi do uszkodzenia nerek wywołanego kadmem. Ostatnie badania przeprowadzone w Japonii szacują, że tolerowana dawka kadmu w ciągu całego życia wynosi 2,0 grama zarówno dla mężczyzn jak i kobiet (Trzcinka-Ochocka et al. 2004; Watanabe et al. 2004). Istnieje bardzo niski margines bezpieczeństwa pomiędzy osiągnięciem krytycznego stężenia nerkowego a obciążeniami ciała stwierdzanymi u palaczy (Satarug i Moore 2004). Ostatnie prace sugerują również, że narażone dzieci mogą być podatną populacją (Trzcinka-Ochocka et al. 2004).
Przy umiarkowanych, typowych poziomach narażenia zawodowego, zwiększone wydalanie białek o dużej masie cząsteczkowej, takich jak albumina i transferyna, jest wczesną oznaką uszkodzenia kłębuszków nerkowych przez kadm. Uważa się, że raz rozpoczęte uszkodzenie kłębuszków nerkowych jest nieodwracalne, a stopień uszkodzenia jest zależny od dawki (Jarup 2002). Wskaźnik filtracji kłębuszkowej (GFR) zmniejsza się powoli, ale stopniowo, co sugeruje, że kadm przyspiesza normalne, związane z wiekiem pogorszenie funkcji nerek. Kliniczna mocznica występuje rzadko, ale u pracowników narażonych na kadm z prawidłowym wyjściowym GFR i stężeniem kreatyniny w surowicy można wykazać zmniejszoną rezerwową pojemność filtracyjną. Narażenie na kadm może również potęgować rozwój glomerulopatii w populacjach chorych na cukrzycę (Buchet et al. 1990).
Dostateczne narażenie na kadm może również prowadzić do zmniejszenia GFR i przewlekłej niewydolności nerek objawiającej się:
- aminokwasurię,
- glukozurię,
- hiperkalcurię,
- hiperfosfaturię,
- polimurię, oraz
- zmniejszoną zdolność buforowania kwasów (Jarup 2002).
Kamica nerkowa występuje częściej w populacjach narażonych na kadm, zwłaszcza u pracowników narażonych na jego działanie. Stwierdzono, że częstość ich występowania w ciągu całego życia wynosi od 18% do 44%, podczas gdy w populacjach kontrolnych wynosi ona mniej niż 5%. Tworzenie się kamieni prawdopodobnie wynika z wywołanego kadmem uszkodzenia nerek prowadzącego do hiperkalciurii i hiperfosfaturii, ale inne czynniki mogą obejmować kwas moczowy, zmniejszoną ilość cytrynianu w moczu i kwasicę kanalików nerkowych.
.
