NGAL: egy új lehetıség az akut vesekárosodás és vesetranszplantáció monitorozására Dr. V. Oláh Anna, Dr. Nagy Béla Jr. DE OEC, KBMPI, Debrecen
Akut veseelégtelenség (AVE): független rizikó tényezı
Túlélési esély
Nincs AVE n = 1063
AVE n = 348
ITO-n töltött napok De Mendonça A et al. Intensive Care Med 26 : 915-921, 2000.
Akut vesekárosodás: gyorsan romló vesefunkció
Akut veseelégtelenség helyett (AVE, ARF) akut kidney injury (AKI)
Jellemzı markere: szérum kreatinin, vizelet tf.-oliguria (NAG, β2mikro, CysC)
Gyakoriság klinikai részlegtıl függ: Bel.o. ~ 5%, ITO >30%
Ok: Ischaemiás vagy toxikus vesekárosodás: Beszőkült vesefunkció mellett szedett nefrotoxikus szerek → rhabdomyolízis, cytostatikumok, analgetikumok, aminoglikozidok, drogok → tubulopathia, Baleset, mőtét→ O2,, volumenhiány
Eu-i gyakoriság: 100e lakosból kb. 30 dialízist igénylı AKI várható. 5 évente ~ 5 %-kal nıtt az elmúlt évtizedben (Hsu, et al. Kidney Intern. 2007.)
Ápolási költség, össz. mortalitás nıtt: AVE miatt a világon ~4 millió haláleset/év!
Az akut vesekárosodás RIFLE kritériumai:
Risk
Kreatinin, GFR változás
Vizelet ürítés
Krea nı: 1,5x GFR csökk.>50%
<0,5ml/kg/ó 6 órán át
Injury (AKI)
Krea nı: 2x GFR csökk.>50%
Failure (ARF=AVE) Krea nı: 3x GFR csökk.>75%
Loss ESRD
<0,5ml/kg/ó 12 órán át
<0,3ml/kg/ó 24 órán át
Teljes AVE > 4 hét Végstádiumú veseelégtelenség
Hoste
et al. Crit Care. 2006;10(3):R73
Korszerő marker jellemzıi: érzékeny, specifikus, a vesekárosodással arányos Renal Testing Opportunity – Begging for a Change EVOLUTION IN DIAGNOSIS OF AMI 1950’s
WBC count
1960’s
LDH
1970’s
CPK
1980’s
CK-MB
1990’s
Troponin-T
2000
Troponin- I
EVOLUTION IN DIAGNOSIS OF AKI Change in serum creatinine
Change in serum creatinine
Sources: Conger Interventions clinical acute renal failure:ofWhat are the data?Am J Kidney The renalJD: testing area isinripe for the introduction novel, earlier Dis 26:565-576, 1995, Starand RA: more Treatment of acute renal failure. Kidney Int 54:1817-1831, 1998 specific biomarkers.
A problémára válasz: NGAL Neutrophil gelatinase-asscociated lipocalin (NGAL) – Korábbi elnevezések: lipocalin-2, siderocalin – Ms: 25 kDa, neutrofil gelatinase aktivitását adja – Fe(III) kötı, véd a bakteriális fertızések ellen
Állatkísérletek: toxikus, ischemiás vesekárosodás korán emelkedı markere (NGAL indukció). mRNA expresszió: 1-2 nappal Scr elıtt nı, korai marker Crystal structure of NGAL bound to Fe(III)-Enterobactin (Fishbach, et al. Nat Chem Biol 2006)
Honore, et al. Intensive Care Med 2007 Devarajan, Expert Opin Med Diag 2008 Waikar, et al. Clin J Am Soc Nephrol 2008
Az NGAL protektív szerepe vesekárosodásban NGAL:Fe (III) Komplex
Korai AKI esetén:
Kései AKI esetén:
Vassal kelátképzı
Vas transzportáló
↓ Apoptosis (sejthalál)
↑ Proliferation (regenerálódás)
Vesekárosodást csökkentı hatás
NGAL indukció egér vesében: arányos az ischemia mértékével
Mishra J et al. Identification of neutrophil gelatinase-associated lipocalin as a novel early uinary biomarker for ischemic renal injury. J Am Soc Nephrol 2003;14:2534-2543
vNGAL: arányos a Cisplatin dózissal (toxikus hatás)
Mishra J et al. Neutrophil gelatinase-associated lipocalin: a novel early urinary biomarker for cisplatin nephrotoxicity. Am J Nephrol 2004;24:307-315.
NGAL lehetséges alkalmazásai AKI esetén
Ischema és nephrotoxikus szerek okozta vesekárosodás korai markere (intenzív, sürgısségi osztályon).
Gyorsan, a Scr elıtt 24-48ó-val emelkedik
Már a vese-Tx napján jelzi a csökkent graft-funkciót és az esetleges dialízis igényt 2-4 nap múlva.
Gyermekekben is jelzi az AKI mértékét és a dialízis igényt.
Kezdeti értékét emeli a régebben fennálló vesebetegség (CKD, szisztémás vagy húgyuti fertızés miatt magas neutrofilszám).
Idıfüggı cutoff: 2. órában vNGAL jobb szenzitivitású, mint szérum NGAL
ROC diagram: AUC at 2 hours post surgery:Urine = 0.998; Serum = 0.906 Mishra, et al. Lancet 2005
Vizsgálataink célja:
Akut vesekárosodás és vesetranszplantált betegek monitorozása
vNGAL összevetése a vesefunkció biokémiai tesztjeivel: szérum urea, krea, eGFR MDRD, tubularis vNAGi
Minta: 2, 4, 8, (12 v. 24. ó) vizeletbıl NGAL, vCrea, vNAG-áz, + rutin szérum urea, kreatinin A vizelet cc. napszaki ingadozásának kiküszöbölésére NGAL index: NGAL (ng/ml)x 8,8 = viz. krea (mM)
NGALi (ng/mg kreatinin)
Módszer
NGAL : kemilumineszcens mikropartikuláris immunoassay (CMIA), ARCHITECT (Abbott) NGAL mérési tartománya: 10-1500 ng/mL, hígítva 6000 ng/mL-ig Analitikai érzékenység alsó határa: 10 ng/mL Kreatinin (se, vizelet) kinetikus Jaffe, eGFR 4v MDRD Urea (se), enzimatikus UV kinetikus Vizelet NAGi (Horak kolorimetrás módszere, Clin Chem. 27 (1981), 1180) Korfüggı ref. tartományok alkalmazása Ref.: Oláh V. A., Ann Clin Biochem 31; (1994) 87, Gyermekgyógyászat 51/2; (2000) 172
vNGALi várható értéke I. 170000 120000 70000 20000
10500 500 500 250
0
Healthy Volunteers (n=39)
AKI (n=54)
CKD (n=24)
UTI (n=14)
Húgyúti fertızés! Bonventre et Al Vicenza Course 2007
vNGAL várható értéke II.
Irodalmi adatok szerint AVE 2-4. ó-ban a vizelet NGAL >100 ng/ml, több ezer ng/ml lehet a 4-24. órában.
Ha nem alakul ki AVE, vNGAL 50-100 ng/ml alatti (vizelet cc.)
Átlagos koncentrációjú vizeletben az NGAL index nagyságrendileg hasonló a vizelet NGAL értékéhez.
Saját elızetes adataink szerint: Ép vesefunkciónál a vNGAL < 50 ng/ml; vNGALi<50 ng/mg AVE: 1000-4000 ng/mg krea!
Negatív kontrollok vNGAL és NGALi (n:10, 23-56 éves dolgozók) NGAL cc. (ng/mL) 1.
NGAL index (ng/mg)
vKrea (umol/L)
11,5
9,4
10795
50,3
33
13455
3.
2,4
6,8
3111
4.
2
2,1
8566
5. híg vizelet
1,6
9,4
1494
6.
3,7
7,2
4551
7.
28,1
16,7
14837
8. 54 é nı
18,7
30,8
5348
9.
12,4
7,2
15076
10. 56 éves nı
17,8
13,3
11810
Átlag:
14,9
13,6
8904
SD:
14,5
9,9
4756
átlag+2SD:
44,0
33,4
18416
Kizárás: gyulladás (cistitis)
133,1
67,3
17393
2.53 éves ffi.
vNGAL vese-transzplantált felnıttekben (n:45) Vese Tx: vNGAL a szérum kreatininnél gyorsabban nı
450 400
↓
Scr (umol/L)
350 300 250 200 150 100 50 0 0
50
100
150
200
250
300
350
400
450
500
550
600
vNGAL (ng/ml)
Miért kell vNGAL index: ellentmondás esetén vNGAL normál? (37 ng/ml) - vesefunkció kóros ! (Screa 327, eGFR:17, NAGi:1,6)
vNGALi vese-transzplantált felnıttekben (n:45)
S cr (um ol/L)
Vese Tx: vNGALi gyorsan nı, v-kreatinitıl is függ 450 400 350 300 250 200 150 100 50 0
↓
0
200
400
600
800
1000
1200
1400
1600
1800
2000
2200
2400
2600
2800
vNGAL index (ng/mg)
Az elıbbi híg vizeletben (vkrea ~2 mmol/L) csak vNGALi használható: 165 ng/mg
3000
Vese-transzplantált felnıttek (n:45): GFR csökkenéssel a vNGAL és vNGALi nı MDRD eGFR és vNGAL vesetranszplantált betegekben (log) 100 90
70 60 50 40
MDRD eGFR és vNGALi vesetranszplantált betegekben (log)
30 20 10 0 0
100
200
300 vNGAL (ng/m l)
400
500
600
M D R D eG F R (m l/p )
MDRD eGFR (ml/P)
80
100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 0
500
1000
1500 vNGALi (ng/m g)
2000
2500
3000
vNGALi (ng/mg)
vNGALi arányos a tubulus károsodás mértékével (vNAGi) vesetranszplantált betegekben 3000 2800 2600 2400 2200 2000 1800 1600 1400 1200 1000 800 600 400 200 0
y = 182,64x R = 0,628
0
1
2
y = 182,64x R = 0,628
3
4
5
6
7
8
9
10
v NAGi (uM/p/m M)
N-acetil-β-D-glükózaminidáz/v-krea (NAGi): tubuluskárosodás markere (fn. ref t.<0.7)
NGAL >100, se krea >220uM: rossz prognózisú AKI (ug/g=ng/mg US, KBMPI) Nickolas, et al. Ann Intern Med,2008
Nickolas, et al. Ann Intern Med 2008
Négy felnıtt AKI felmerült: 1. Focalis segmentalis glom. nephritis, 2. DM2 nephropathia, CKD-3, 3. Focalis segmentalis glom. nephritis 4. Krónikus glomerulonephritis, exitus
Három gyerek AKI : Gy-1. csecsemı: hasmenés-kiszáradt, inf.-javul GY-2. (33h,3200g) hypoxia, mőtét, enterocolitis Gy-3. SLE, 12 é, proteinuria, gépi lélegeztetés
AVE: NGALi gyor s an nı, v-k re atinitıl is függ
exitus
450,0 szérumkreatinin(umol/L)
400,0
Gy-2:híg vizelet ↓ ↓
350,0 300,0
↓
250,0 200,0 150,0 100,0 50,0 0,0 0
400
800
1200 1600 2000 2400 2800 3200 3600 4000 4400 vNGALi (ng/m g)
n: 10 minta Híg vizelet (vcrea <1 mM): Gy-2: kóros vesefunkciónál vNGAL csak 116-205 ng/ml, jellemzıbb a vNGAL index (10-20x)!
AKI: vNGAL korrelációja a szérum ureával és kreatininnel (négy felnıtt, három gyerek, össz. 10 minta) AVE: NGAL a szérum ureával nı 40
30 25 20 15
AVE: NGAL a szérum kreatininnel nı 10 5
450
0
400 0
300 600 900 1200 1500 1800 2100 2400 2700 3000 vNGAL (ng/m L)
szerum kreatinin (umol/L)
Szérum urea (mmol/L)
35
350 300 250 200 150 100 50 0 0
300
600
900 1200 1500 1800 2100 2400 2700 3000 vNGAL (ng/m L)
NGAL cc. (ng/mL)
NGAL index (ng/mg)
vKrea (umol/L)
1. életnap, ileum resectio, urea:28mM
205
2302
786
Aug. mőtét után 3. nap
116
1505
682
197,6
921
1888
1. naphoz hasonló
Csökk. oka cc viz.
mőtét u. 6 ó:
246
153
14172
mőtét után 7. nap:
329
970
2987
758,8
3151
2119
Plazmaferezisek után 2. hét: javult
Tartósan magas NGAL
Kóros
Se urea:13mM, Scr:212, Alb:31, CRP neg
Tartós vesekárosodás, nem gyulladás miatt!
Cs.D. korasz. hypoxia, NEC
Kontr. 2010. okt. 4
F. E. 12é, vesekehely plasztika, Aug: hemol. anemia, protein- és hematuria, glom. nefritis- SLE 2 hó gépi léleg., immunsuppr. ther.,
Kontr. 2010. okt. 1
Megbeszélés: NGAL a nephropathia korai markere
DM CKD3-4: vNGAL 102-103 ng/ml
Davide Bolignano, Kidney Blood Press Res 2009;32:91–98
Diabetes: vNGAL korrelál az albuminuriával
Ref: Davide Bolignano, Kidney Blood Press Res 2009;32:91–98
Következtetés
Az NGAL elkülöníti AKI-t a normál vesefunkciótól és krónikus vesebetegségtıl.
Prerenális veseelégtelénséget korán jelzi, bármi a kiváltó ok (szívbetegség, keringészavar, érelzáródás).
NGAL arányos a vesekárosodás mértékével és utal a klinikai kimenetelre (AVE rizikó, benn fekvés ideje, mővese igény, túlélés esélye)
A sérülés idıpontjától alig függ, tartósan magas- nincs diagnosztikai ablak. Kezelés hatékonysága csak hosszabb távon követhetı, ha van regenrálódás
A vizelet töménysége eltérı: vNGAL-t, vNGALi, vkrea együtt kezelendı!
Kezdeti magas NGAL, vagy AKI gyanúnál 2-4 óránkénti monitorizálás ajánlott!
Ref.: Devarajan, Expert Opin Med Diagn, (2008) Nickolas, et al. Ann Intern Med (2008 )
Köszönet a klinikai együttmőködésért
Csobán Mária, Molnár Katalin, DE OEC KBMPI Dr. Asztalos László, Dr. Lıcsey Lajos, I. Sebészeti Kl. I. Belkilinika, Nefrológiai Tanszék mtsai. Dr. Diószegi Péter, Dr. Szabó Tamás, Gyermek Kl. Abbott Laboratories: „Promise for life”mellett szakmai támogatás és reagens
