El riñón es el principal órgano afectado por la exposición crónica al cadmio. La nefrotoxicidad por cadmio puede seguir a la inhalación o ingestión crónica. Los datos de los estudios en humanos sugieren un período de latencia de aproximadamente 10 años antes de la aparición clínica del daño renal, dependiendo de la intensidad de la exposición. Sin embargo, se han descrito alteraciones sutiles de la función renal después de una exposición aguda en animales, y hay informes raros de necrosis cortical renal después de una exposición aguda a altas dosis en humanos.
Típicamente, la exposición crónica al cadmio se asocia con una disfunción tubular renal progresiva. El primer signo de anomalías renales se produce a los 2 μg/g de creatinina y es la proteinuria tubular microscópica – los biomarcadores son la β2-microglobulina, la ά1-microglobulina. A niveles de cadmio en la orina de 4 μg/gCr, enzimas como la N-acetil-B-glucosaminidasa (NAG) se elevan en la orina y se observan signos de daño glomerular que incluyen un aumento de la albúmina en la orina y una disminución de la tasa de filtración glomerular. En las fases finales de la nefropatía por cadmio se observa glucosuria, pérdida de calcio y fosfato, y alteración del metabolismo del calcio con efectos secundarios en el esqueleto de osteoporosis y osteomalacia (Roels et al. 1999; Jarup et al. 2000).
Algunos expertos creen que la microproteinuria relacionada con la exposición al cadmio no es invariablemente progresiva y que el nivel en el que la nefropatía inducida por el cadmio se vuelve progresiva e irreversible, incluso tras el cese de la exposición, se produce a niveles de cadmio urinario de >4 ug Cd/g c reatinina o a valores de B2-microgloburia de > 1.000 µg/g de creatinina (Ikeda et al. 2005; Kobayashi et al. 2006). Otros expertos consideran que la disfunción tubular renal asociada al cadmio es irreversible (Iwata et al. 1993). La nefropatía por cadmio es un determinante importante de la mortalidad en los trabajadores del cadmio.
Los efectos tóxicos sobre el riñón están relacionados con la dosis (Mueller et al. 1992). En el caso de los trabajadores, el riesgo de nefropatía clínica aumenta significativamente con exposiciones totales en el aire superiores a 300 mg/m3, niveles de cadmio en orina superiores a 10 µg/g de creatinina y niveles de corteza renal superiores a 200 ppm (Roels et al. 1999).
Se han notificado signos tempranos de daño renal en miembros de la población general a niveles de orina entre 2-4 nmol/mmol de creatinina. A lo largo de los años, varios estudios han analizado los efectos del cadmio en el riñón de las personas expuestas al medio ambiente, entre ellos
Estos estudios han descubierto que incluso niveles muy bajos de cadmio pueden tener efectos adversos en el riñón. Actualmente, la OMS afirma que niveles de 200 μg/g de peso húmedo en el riñón provocan cambios adversos en el 10% de la población (Satoh et al. 2002). En el pasado, varios estudios de poblaciones expuestas laboral y ambientalmente han demostrado que el umbral de daño renal se producía a niveles de cadmio en orina de 2-4 nmol/mmol de creatinina (Buchet et al. 1990); sin embargo, el estudio OSCAR descubrió que aquellos con un nivel de cadmio en orina de 1 nmol/mmol de creatinina tenían un riesgo tres veces mayor de aumento de la ά-1 microglobulina (Jarup et al. 2000). Sin embargo, en este momento, no se sabe si estos cambios subclínicos tempranos en los biomarcadores renales asociados con niveles bajos de exposición al cadmio en el medio ambiente tienen alguna correlación con la disminución continuada de la función renal hasta alcanzar niveles clínicos preocupantes (Noonan et al. 2002).
Se está trabajando mucho para definir la «concentración renal crítica» a la que se produce el daño renal inducido por el cadmio. Estudios recientes realizados en Japón estiman que la dosis de cadmio tolerable a lo largo de la vida es de 2,0 gramos tanto para hombres como para mujeres (Trzcinka-Ochocka et al. 2004; Watanabe et al. 2004). Existe un margen de seguridad muy bajo entre alcanzar la concentración renal crítica y las cargas corporales encontradas en los fumadores (Satarug y Moore 2004). Trabajos recientes también sugieren que los niños expuestos podrían ser una población susceptible (Trzcinka-Ochocka et al. 2004).
A los niveles moderados y habituales de exposición laboral, el aumento de la excreción de proteínas de alto peso molecular, como la albúmina y la transferrina, son los primeros signos de daño glomerular por cadmio. Una vez iniciado, se cree que el daño glomerular es irreversible y el grado de daño depende de la dosis (Jarup 2002). La tasa de filtración glomerular (TFG) disminuye lenta pero progresivamente, lo que sugiere que el cadmio acelera la disminución normal de la función renal relacionada con la edad. La uremia clínica es poco frecuente, pero puede demostrarse una disminución de la capacidad de reserva de filtración en los trabajadores del cadmio con una TFG y una creatinina sérica de referencia normales. La exposición al cadmio también puede potenciar el desarrollo de glomerulopatía en poblaciones diabéticas (Buchet et al. 1990).
La exposición al cadmio en cantidad suficiente también puede dar lugar a una disminución de la TFG y a una insuficiencia renal crónica que se manifiesta por:
- aminoaciduria,
- glucosuria,
- hipercalcuria,
- hiperfosfaturia,
- poliuria, y
- reducción de la capacidad de amortiguación de los ácidos (Jarup 2002).
Los cálculos renales son más comunes en las poblaciones expuestas al cadmio, especialmente en los trabajadores expuestos. Se han encontrado tasas de prevalencia a lo largo de la vida del 18% al 44%, en comparación con tasas inferiores al 5% en poblaciones de control. La formación de cálculos es probablemente el resultado del daño renal inducido por el cadmio que conduce a la hipercalciuria y la hiperfosfaturia, pero otros factores que contribuyen pueden ser la aciduria úrica, la reducción del citrato urinario y la acidosis tubular renal.
