Excrétion fractionnelle du sodium (FENa)

Contexte clinique

En cas d'insuffisance rénale aiguë, la prise en charge thérapeutique diffère fondamentalement selon que la cause est prérénale, c'est-à-dire une perfusion diminuée avec fonction tubulaire intacte, ou intrinsèque, c'est-à-dire une atteinte du parenchyme rénal. L'azotémie prérénale impose de corriger le statut volémique et la pression de perfusion, tandis que l'atteinte intrinsèque, avant tout la nécrose tubulaire aiguë, exige un bilan hydrique restrictif et le traitement de la cause sous-jacente. Confondre ces deux situations a des conséquences cliniques directes : un apport volémique insuffisant en cas de nécrose tubulaire aiguë aggrave l'œdème pulmonaire et la mortalité, et une restriction hydrique en cas d'azotémie prérénale prolonge l'ischémie et peut faire évoluer le patient vers une atteinte rénale irréversible. La fraction d'excrétion du sodium (FENa) a précisément été conçue pour distinguer rapidement et simplement ces deux mécanismes dans l'insuffisance rénale aiguë oligurique, à partir de valeurs biologiques disponibles dans le sérum et l'urine [1].

Calcul de la fraction d'excrétion du sodium (FENa)

La FENa exprime la proportion du sodium filtré qui est excrétée dans les urines et se calcule ainsi :

$$\text{FENa} = \frac{\text{Sodium urinaire} \times \text{Créatininémie}}{\text{Natrémie} \times \text{Créatinine urinaire}} \times 100$$

où le sodium urinaire et la natrémie sont exprimés en mEq/L et la créatinine urinaire et la créatininémie en mg/dL. La valeur est sans dimension et s'exprime en pourcentage. Mathématiquement, la FENa divise la clairance du sodium par la clairance de la créatinine et rend ainsi compte de l'efficacité de la réabsorption tubulaire du sodium. En cas d'azotémie prérénale, les reins répondent à l'hypoperfusion par une rétention sodée accrue, ce qui donne une FENa basse. En cas de nécrose tubulaire aiguë, les tubules perdent leur capacité de réabsorption du sodium, ce qui donne une FENa élevée.

La cohorte de dérivation était constituée de patients en phase oligurique d'insuffisance rénale aiguë, décrits par Espinel en 1976 [1]. Les patients avec azotémie prérénale avaient une FENa inférieure à 1 pour cent, et ceux avec nécrose tubulaire aiguë une FENa supérieure à 3 pour cent. La différence était statistiquement significative. L'étude originale définissait donc une zone d'incertitude entre 1 et 3 pour cent, mais les revues systématiques ultérieures ont pour l'essentiel retenu 1 pour cent comme seuil unique.

Interprétation en pratique

La FENa s'interprète selon la position de la valeur par rapport au seuil de 1 pour cent, avec une zone d'incertitude à laquelle le clinicien doit être attentif :

L'étude originale utilisait >3 pour cent comme seuil de nécrose tubulaire aiguë [1], et certains manuels s'en tiennent à ce seuil plus élevé. Une revue systématique avec méta-analyse de 2022 a toutefois inclus 15 études utilisant toutes 1 pour cent comme seuil et a trouvé que celui-ci donnait un équilibre acceptable entre sensibilité et spécificité [2].

Une FENa basse doit conduire à évaluer le statut volémique, à revoir la pression artérielle et les traitements et, si indiqué, à une expansion volémique. Une FENa élevée doit conduire à une gestion hydrique restrictive, à la recherche de la cause de l'atteinte tubulaire et à une surveillance régulière du bilan hydrique et des électrolytes. Une valeur située dans la zone d'incertitude (1–2 pour cent) ne doit pas être interprétée isolément mais replacée dans son contexte clinique, en particulier au regard d'un traitement diurétique en cours ou d'une maladie rénale chronique.

Validation et performance

La plus grande revue systématique avec méta-analyse de la FENa à ce jour a inclus 19 études totalisant 1 287 patients [2]. Au seuil de 1 pour cent, la sensibilité groupée était de 90 pour cent (IC 95 pour cent 81 à 95) et la spécificité groupée de 82 pour cent (IC 95 pour cent 70 à 90) pour distinguer une insuffisance rénale aiguë intrinsèque d'une forme prérénale. Dans un sous-groupe de huit études portant sur 264 patients oliguriques sans maladie rénale chronique ni traitement diurétique, la sensibilité montait à 95 pour cent (IC 95 pour cent 82 à 99) et la spécificité à 91 pour cent (IC 95 pour cent 83 à 95), ce qui confirme que la FENa est la plus performante précisément dans la population pour laquelle le test a été mis au point.

La performance chute toutefois dans d'autres populations. Chez les patients atteints de maladie rénale chronique ou sous diurétiques, la sensibilité groupée était de 83 pour cent et la spécificité de 66 pour cent. Dans un sous-groupe de cinq études portant sur 238 patients sous diurétiques, la spécificité tombait à 54 pour cent (IC 95 pour cent 31 à 75) [2], ce qui signifie qu'une FENa élevée chez un patient sous diurétiques peut largement être un faux positif.

Une étude rétrospective menée dans un hôpital universitaire allemand chez 431 patients d'un service de néphrologie a trouvé qu'une FENa inférieure à 1 pour cent avait une sensibilité de 91,4 pour cent mais une spécificité de seulement 36,1 pour cent pour une cause prérénale [3]. Dans cette cohorte, une FENa supérieure à 1 pour cent n'était pas significativement corrélée à une insuffisance rénale aiguë intrinsèque, et la fraction d'excrétion de l'urée était moins performante que tous les autres paramètres. L'étude incluait une population complexe avec une forte proportion de maladie rénale chronique et de multimorbidité, ce qui explique vraisemblablement la faible spécificité et souligne que la performance du test dépend de la population.

Limites

La FENa présente plusieurs faiblesses connues qui limitent son utilité. Les principales sont :

Les diurétiques. Les diurétiques de l'anse inhibent la réabsorption du sodium dans la branche ascendante large de l'anse de Henle et augmentent donc le sodium urinaire et la FENa, quelle que soit la cause de l'atteinte rénale. Dans la méta-analyse, la spécificité passait de 82 à 54 pour cent lorsque les patients sous diurétiques étaient inclus [2]. Sous traitement diurétique, il faut utiliser à la place la fraction d'excrétion de l'urée (FEurée), l'urée étant réabsorbée passivement et moins influencée par les diurétiques de l'anse. Une méta-analyse de la FEurée portant sur 12 études et 1 240 patients a retrouvé une sensibilité groupée de 0,74 et une spécificité de 0,78, avec une AUC sous la courbe SROC de 0,83 [4]. Dans un sous-groupe sous diurétiques, la spécificité montait à 0,87 et l'hétérogénéité diminuait, ce qui plaide en faveur de la FEurée plutôt que de la FENa lorsque des diurétiques sont en jeu. Le seuil traditionnel de la FEurée est <35 pour cent pour une cause prérénale. La même étude allemande qui montrait une faible spécificité pour la FENa a toutefois trouvé que la FEurée avait la sensibilité et la spécificité les plus basses de tous les paramètres testés [3], ce qui montre qu'aucun index n'est exempt de défaut.

Maladie rénale chronique. En cas de maladie rénale chronique, la capacité de rétention sodée est déjà altérée et la FENa peut être élevée quelle que soit la cause actuelle de l'insuffisance rénale aiguë. La FENa doit donc être interprétée avec prudence lorsque la fonction rénale est déjà diminuée.

Situations où une FENa basse est trompeuse. Une FENa basse ne se voit pas uniquement dans l'azotémie prérénale. La néphropathie induite par les produits de contraste à sa phase précoce, une obstruction urinaire débutante, certaines formes de glomérulonéphrite et le syndrome hépatorénal peuvent tous donner une FENa inférieure à 1 pour cent. Dans le syndrome hépatorénal, la rétention sodée est extrême mais le mécanisme n'est pas prérénal au sens classique, et l'expansion volémique n'apporte pas d'amélioration.

Insuffisance rénale aiguë non oligurique. La FENa a été dérivée spécifiquement chez des patients en phase oligurique [1]. Chez les patients non oliguriques, le débit urinaire est plus élevé et la concentration de sodium diluée, ce qui réduit le pouvoir discriminant du test. La méta-analyse a montré que la performance était nettement meilleure chez les patients oliguriques sans maladie rénale chronique ni diurétiques [2].

Sources

1. Espinel CH. The FENa test. Use in the differential diagnosis of acute renal failure. JAMA. 1976. PMID: 947239
2. Abdelhafez M et al. Diagnostic Performance of Fractional Excretion of Sodium for the Differential Diagnosis of Acute Kidney Injury: A Systematic Review and Meta-Analysis. Clin J Am Soc Nephrol. 2022. PMID: 35545442
3. Buckenmayer A et al. Evaluation of simple diagnostic parameters in acute kidney injury in hospitalized patients, diagnostic recommendations for non-nephrologists. Intern Emerg Med. 2023. PMID: 37452960
4. Pan HC et al. Assessing the utility of fractional excretion of urea in distinguishing intrinsic and prerenal acute kidney injury in hospitalised patients: a systematic review and meta-analysis. BMJ Open. 2026. PMID: 41535079