Reinul este principalul organ vizat de expunerea cronică la cadmiu. Nefrotoxicitatea cadmiului poate urma inhalării sau ingestiei cronice. Datele din studiile la om sugerează o perioadă de latență de aproximativ 10 ani înainte de apariția clinică a leziunilor renale, în funcție de intensitatea expunerii. Cu toate acestea, au fost descrise modificări subtile ale funcției renale după o expunere acută la animale și există rapoarte rare de necroză corticală renală după o expunere acută la doze mari la om.
Clasic, expunerea cronică la cadmiu este asociată cu o disfuncție tubulară renală progresivă. Primul semn al anomaliilor renale apare la 2 μg/g creatinină și sunt proteinuria tubulară microscopică – biomarkerii sunt β2-microglobulina, ά1-microglobulina. La niveluri de cadmiu urinar de 4 μg/gCr, enzime precum N-acetil-B-glucozaminidaza (NAG) sunt crescute în urină și se observă semne de afectare glomerulară, inclusiv creșterea albuminei în urină și o scădere a ratei de filtrare glomerulară. În stadiile finale ale nefropatiei cu cadmiu, se observă glicozurie, pierderi de calciu și fosfat și alterarea metabolismului calciului cu efecte secundare asupra scheletului de osteoporoză și osteomalacie (Roels et al. 1999; Jarup et al. 2000).
Cei mai mulți experți consideră că microproteinuria legată de expunerea la cadmiu nu este invariabil progresivă, iar nivelul la care nefropatia indusă de cadmiu devine progresivă și ireversibilă, chiar și după încetarea expunerii, apare la niveluri de cadmiu urinar de >4 ug Cd/g c reatinină sau la valori de B2-microgloburie de > 1.000 µg/g creatinină (Ikeda et al. 2005; Kobayashi et al. 2006). Alți experți consideră că disfuncția tubulară renală asociată cu cadmiul este ireversibilă (Iwata et al. 1993). Nefropatia cu cadmiu este un factor determinant important al mortalității la lucrătorii cu cadmiu.
Efectele toxice asupra rinichiului sunt legate de doză (Mueller et al. 1992). Pentru lucrători, riscul de nefropatie clinică crește semnificativ la expuneri totale în aer mai mari de 300 mg/m3, niveluri de cadmiu în urină mai mari de 10 µg/g creatinină și niveluri de cortex renal mai mari de 200 ppm (Roels et al. 1999).
Semne timpurii de afectare renală au fost raportate la membrii populației generale la niveluri de urină între 2-4 nmol/mmol creatinină. O serie de studii efectuate de-a lungul anilor au analizat efectele cadmiului asupra rinichilor la persoanele expuse la mediul înconjurător, inclusiv
Aceste studii au constatat că până și nivelurile foarte scăzute de cadmiu pot avea efecte adverse asupra rinichilor. OMS afirmă în prezent că nivelurile de 200 μg/g de niveluri de greutate umedă în rinichi provoacă modificări adverse la 10% din populație (Satoh et al. 2002). În trecut, mai multe studii privind populațiile expuse profesional și din mediul înconjurător au arătat că pragul pentru leziuni renale a apărut la niveluri de cadmiu urinar de 2-4 nmol/mmol creatinină (Buchet et al. 1990); cu toate acestea, studiul OSCAR a constatat că cei cu un nivel de cadmiu în urină de 1 nmol/mmol creatinină prezentau un risc triplu de creștere a nivelului de ά-1 microglobulină (Jarup et al. 2000). Cu toate acestea, în acest moment, nu se știe dacă aceste modificări subclinice timpurii ale biomarkerilor renali asociate cu niveluri scăzute de expunere la cadmiu din mediul înconjurător au vreo corelație cu declinul continuu al funcției renale până la niveluri clinice îngrijorătoare (Noonan et al. 2002).
Se lucrează mult pentru a defini „concentrația renală critică” la care apar leziunile renale induse de cadmiu. Studii recente din Japonia estimează că doza tolerabilă de cadmiu pe parcursul vieții este de 2,0 grame atât pentru bărbați cât și pentru femei (Trzcinka-Ochocka et al. 2004; Watanabe et al. 2004). Există o marjă de siguranță foarte mică între atingerea concentrației renale critice și încărcăturile corporale găsite la fumători (Satarug și Moore 2004). Lucrări recente sugerează, de asemenea, că copiii expuși ar putea fi o populație sensibilă (Trzcinka-Ochocka et al. 2004).
La niveluri moderate, obișnuite de expunere profesională, excreția crescută de proteine cu greutate moleculară mare, cum ar fi albumina și transferrina, sunt semne timpurii de afectare glomerulară cauzată de cadmiu. Odată începută, se crede că afectarea glomerulară este ireversibilă, iar gradul de afectare este dependent de doză (Jarup 2002). Rata de filtrare glomerulară (GFR) scade încet, dar progresiv, sugerând că cadmiul accelerează declinul normal al funcției renale legat de vârstă. Uremia clinică este rară, dar poate fi demonstrată scăderea capacității de rezervă de filtrare la lucrătorii cu cadmiu cu GFR și creatinină serică inițiale normale. Expunerea la cadmiu poate, de asemenea, să potențeze dezvoltarea glomerulopatiei la populațiile diabetice (Buchet et al. 1990).
Expunerea insuficientă la cadmiu poate duce, de asemenea, la scăderea GFR și la insuficiență renală cronică manifestată prin:
- aminoacidurie,
- glucozurie,
- hipercalcurie,
- hiperfosfaturie,
- poliurie și
- capacitate redusă de tamponare pentru acizi (Jarup 2002).
Calculele renale sunt mai frecvente la populațiile expuse la cadmiu, în special la lucrătorii expuși. S-au constatat rate de prevalență pe parcursul vieții de 18% până la 44%, în comparație cu rate mai mici de 5% la populațiile de control. Formarea calculilor rezultă probabil din leziunile renale induse de cadmiu care duc la hipercalciurie și hiperfosfaturie, dar alți factori care contribuie pot include aciduria urică, reducerea citratului urinar și acidoza tubulară renală.
.
