NUEVOS BIOMARCADORES EN EL LABORATORIO DE URGENCIAS

NGAL

Dr. Enrique Ricart Álvarez

Servicio Análisis Clínicos

Hospital Verge dels LLiris. Alcoy

Sesión Clínica

Jueves, 19 de abril de 2012

NUEVOS BIOMARCADORES EN EL LABORATORIO DE URGENCIAS

NGAL y LESIÓN RENAL AGUDA

Creatinina sérica

FGe

LRA

NGAL

IL-18

KIM-1

Cistatina C

NAG

ProANP

ERC

Cistatina C

MAU

NAG

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NUEVOS BIOMARCADORES EN EL LABORATORIO DE URGENCIAS

NGAL y LESIÓN RENAL AGUDA

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Varón, 89 años Adenocarcinoma próstata. PSA 22 ng/mL

02/03/2012 Clínica de obstrucción renal. CRE 0.75 mg/dL

06/04/2012 CRE 25.12 mg/dL; URE 233 mg/dL; K 7.0 mmol/L FRA OBSTRUCTIVO

12/04/2012 Éxitus. Necrosis Tubular Aguda (NTA).

ABREVIATURAS

• AKI (Acute Kidney Injury). Lesión (daño) renal aguda.

• ERC. Enfermedad renal crónica.

• FGe. Filtrado glomerular estimado.

• MDRD-4 IDMS (Modification of Diet in Renal Disease – Isotopic Dilution Mass Spectrometry). Ecuación para la estimación de la tasa del filtrado glomerular. Abreviada de 4 variables con trazabilidad respecto al método de referencia de espectrometría de masas con dilución isotópica.

• CKD-EPI (Chronic Kidney Disease – Epidemilogy Collaboration). Ecuación para la estimación de la tasa del filtrado glomerular.

• ADQI (Acute Dialysis Qualitative Initiative). Grupo de trabajo de estudio del fracaso renal agudo 2002.

• AKIN (Acute Kidney Injury Network). Grupo de trabajo de estudio del fracaso renal agudo 2007.

• RIFLE (Risk, Injury, Failure, Loss, ESKD). Escala de Riesgo, Daño, Fracaso, Pérdida, Terminal.

• NGAL (Neutrophil Gelatinase-Associated Lipocalin). Lipocalina asociada a la gelatinasa del neutrófilo.

• KIM-1 (Kidney Injury Molecule-1). Molécula-1 de daño renal.

• CYSC (Cystatin C). Cistatina C.

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ESTUDIO BÁSICO DE LA FUNCIÓN RENAL

• Gracia S, Montañés R, Bover J, et al. Documento de consenso: Recomendaciones sobre la utilización de ecuaciones para la estimación del filtrado

glomerular en adultos. Nefrologia 2006; 26(6):658-665.

• Alcázar R, Egocheaga MI, Orte L, et al. Documento de consenso SEN-Semfyc sobre la Enfermedad Renal Crónica. Nefrologia 2008; 28(3):273-282.

• Montañés R, Bover J, Oliver A, et al. Valoración de la nueva ecuación CKD-EPI para la estimación del filtrado glomerular. Nefrologia 2010; 30(2):185-194.

• National Kidney Foundation: K/DOQI (Kidney Disease Outcomes Quality Initiative). Clinical practice guidelines for chronic kidney diseases evaluation,

classification and stratification. Am J Kidney Dis 2002; 39:1-266.

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CONCEPTO DE INSUFICIENCIA RENAL AGUDA

- Síndrome caracterizado por un descenso brusco del filtrado glomerular acompañado de un incremento de los productos nitrogenados en sangre. Puede asociarse con oliguria (65%). - Se puede clasificar en prerrenal, parenquimatoso u obstructivo en función de la causa del daño.

- Importante limitación al no definir el “quantum” del incremento de creatinina sérica.

- Definición del grupo de trabajo Acute Dialysis Quality Initiative (ADQI, 2002). - Se tiene que producir un deterioro abrupto y sostenido del filtrado glomerular, la diuresis o ambos.

- En general, todas las definiciones hacen referencia al carácter inmediato (24-48 horas) del deterioro de la función renal. - No obstante algunos autores han matizado que el deterioro puede producirse en días o semanas.

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CONCEPTO DE INSUFICIENCIA RENAL AGUDA

Gainza FJ y García FL. Guías SEN. Actuación en el Fracaso Renal Agudo. Nefrología 2007; 27(S3):1-287.

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CONCEPTO DE INSUFICIENCIA RENAL AGUDA

REVISIÓN BIBLIOGRAFICA

No existe una definición aceptada universalmente de Insuficiencia Renal Aguda. La mayoría de las definiciones hacen alusión a un DETERIORO AGUDO DEL FILTRADO GLOMERULAR.

INSUFICIENCIA RENAL AGUDA = FRACASO RENAL AGUDO = LESIÓN (DAÑO) RENAL AGUDA Deterioro brusco de las funciones renales basales tras una causa desencadenante.

- Gainza FJ y García FL. Guías SEN. Actuación en el Fracaso Renal Agudo. Nefrología 2007; 27(S3):1-287.

- Fernández M, Coll E, Ventura S, et al. Cistatina C en la evaluación de la función renal. Rev Lab Clin 2011; 4(1):50-62

Hasta la fecha existe libertad para que cada autor/investigador pueda utilizar la definición que crea conveniente, creando un grave problema desde el punto de vista metodológico.

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Cuantificación del grado de Fracaso Renal Agudo Escala RIFLE (ADQI 2002)

Estratificar el deterioro renal agudo y valorar su intensidad

Bouman C, Kellum JA, Lamiere N, et al. Definition for acute renal failure. 2nd International Consensus Conference of Acute Dialysis

Quality Initiative. Consulta en: http://www.ccm.upmc.edu/adqi/ADQI2g1.pdf 9

Definición de Fracaso Renal Agudo Grupo de trabajo AKIN (Acute Kidney Injury Network 2007)

Riesgo Relativo de Mortalidad en FRA

Se define el FRA como el súbito (en 48 h) descenso de la función renal, medido como:

Incremento absoluto de la Creatinina sérica en ≥ 0,3 mg/dL.

Incremento porcentual de la Creatinina sérica en ≥ 50% (1,5 veces la basal).

Oliguria documentada, inferior a 0,5 mL/kg/h durante más de 6 horas.

Alcázar R, de la Torre M y Santana H. Avances en la insuficiencia renal aguda. Nefrología 2009; 29(5):82-87. 10

Cuantificación del grado de Fracaso Renal Agudo

Escala AKIN (Acute Kidney Injury Network 2007)

Riesgo Relativo de Mortalidad

y AKIN

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CRITERIOS DIAGNÓSTICOS DE FRACASO RENAL AGUDO

DIURESIS

FILTRADO GLOMERULAR

NECESIDAD DE TRATAMIENTO RENAL SUSTITUTIVO

CISTATINA C

NGAL

UREA

DAÑO RENAL AGUDO

CREATININA SÉRICA CRE >7

URE >150

pH <7.20

K >6.5

Biomarcadores de LRA

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BIOMARCADORES ACTUALES DE FRA

UREA

NO SOLO VARÍA EN RELACIÓN A MODIFICACIONES DEL FG

- Catabolismo muscular aumentado

- Gasto cardíaco

- Hemorragia digestiva

- Ingesta hídrica disminuida

- Insuficiencia hepática

NO PUEDE SER UTILIZADA COMO ÚNICO MARCADOR

CREATININA

Filtración glomerular, excreción sin reabsorción

- Interferencias endógenas

- CRE de fuentes exógenas o extrarrenales

- Fármacos que bloquean la secreción tubular

- Determinaciones seriadas y previas

- Pico: 3-4 días. Vuelve a basal en 7-21 días.

- Incrementos en 0,5 mg/dL indica LRA. CRE >2,0 mg/dL indica FG <40 mL/min.

FGe (MDRD-4 IDMS)

ESCASA CORRELACIÓN ENTRE FG MEDIDO

Y EL ESTIMADO

NO PUEDE SER UTILIZADO COMO

MARCADOR DE FRA

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Concepto de biomarcador renal

Lesión Renal Aguda

Fracaso Renal Agudo

Lesión

Modificaciones moleculares

Daño celular Síndrome Clínico

Marcadores de lesión celular

Biomarcadores

precoces de LRA

En la fisiopatología del FRA, hay inicialmente una situación de riesgo, seguida de daño renal que, de poder

detectarse de forma precoz, es decir antes de que se haga clínicamente evidente (por >CRE o por Oliguria),

podría beneficiarse de una intervención precoz.

Creatinina Urea FGe

+

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Búsqueda de la “troponina” renal

Electrocardiograma

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Métodos diagnósticos en lesión renal

Creatinina sérica

CISTATINA C

KIM-1 IL-18 NGAL

Métodos diagnósticos en lesión miocárdica

Troponina Cardíaca

Troponina ultrasensible

Electrocardiograma

AST - LDH

CK- Mioglobina

CK-MB

1922

1926

1960´s

1970´s

1980´s

1995

2005

Devarajan P. Biomarkers in acute kidney injury :Search for a serum creatinine surrogate. ASN 2009; 25:450-455.

Búsqueda de la “Troponina” Renal Biomarcadores utilizados en estudios clínicos

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BIOMARCADORES DE LRA

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Cistatina C α1 Microglobulina β2 Microglobulina

Túbulo renal Célula epitelio renal

Enzimas del borde en cepillo:

GGT FALc

Enzimas citosólicas:

α-GST Proteínas lisosomales:

NAG Proteínas transmembrana:

KIM-1

Enzimas y proteínas tubulares como biomarcadores renales

Citoquinas:

IL-18

Lipocalinas:

NGAL

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BIOMARCADORES DE LESIÓN RENAL AGUDA

• Fácil y rápido de cuantificar. No invasivo.

• Reproducible. No se afecte por variables biológicas.

• Capaz de modificarse cuando lo hace la función renal. Permita determinar la gravedad de LRA.

• Aparición precoz en el curso de LRA.

• Eficaz: Alta sensibilidad y especificidad para el riñón.

• Capaz de predecir el riesgo en subgrupos determinados.

• Identificar FRA que se produzca en el curso de ERC.

• Coste económico sostenible.

Biomarcador renal ideal de LRA

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Lipocalina asociada a la gelatinasa del neutrófilo (NGAL) ESTRUCTURA

• Familia de las proteínas lipocalinas. Llamada Lipocalina 2 o siderocalina.

• Proteína de 25 kDa (178 aa) en forma mono, di ó trimérica. Compuesta por ocho hebras que forman un calix con un puente disulfuro.

• Se unen y transportan pequeñas moléculas de naturaleza hidrofóbica. Los principales ligandos son sideróforos (moléculas que transportan hierro).

• Originalmente aislada en neutrófilos humanos. Se une de forma covalente a la gelatinasa del neutrófilo.

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Lipocalina asociada a la gelatinasa del neutrófilo (NGAL) BIOLOGÍA

• Implicada en las señales de proliferación y diferenciación mediadas por el Fe. Acción bacteriostática al bloquear los sideróforos bacterianos.

• En condiciones normales expresa en muy bajas concentraciones en neutrófilos y otros tejidos (riñón, pulmón, estómago y colon). Su expresión aumenta marcadamente ante fenómenos de daño celular agudo.

• La región del promotor del gen que codifica el NGAL contiene sitios de unión para el factor de transcripción NF-kß. Éste se activa rápidamente en las células tubulares renales después de daño agudo. Podría ser la “troponina”renal.

• Existe una buena correlación de NGAL en sangre y orina con los valores de creatinina, y de las biopsias renales, en pacientes con FRA.

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Lipocalina asociada a la gelatinasa del neutrófilo (NGAL) METODOLOGÍA

• Triage®NGAL test. Biosite Inc, San Diego, USA. - Test Elisa. - Prueba de point of care. Resultados en 15 minutos. - Sangre total o plasma. - Punto de corte 150 ng/mL. S 84%; E 94%; VPP 95%.

• Urine NGAL. Architect® system. Abbott diagnostics, USA. - Inmunoanálisis quimioluminiscente de micropartículas (CMIA). Resultados en 35 minutos. - Orina. Cuantitativo. Unidades: ng/mL. - Punto de corte 132 ng/mL (p95).

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Lipocalina asociada a la gelatinasa del neutrófilo (NGAL) UTILIDAD CLÍNICA

• Marcador precoz de lesión renal aguda. Predicción de FRA en grupos de pacientes heterogéneos, con múltiples comorbilidades y con desconocimiento del tiempo de afectación renal (UCI, sepsis, rabdomiólisis). Pico 48 horas antes que el aumento de la creatinina sérica.

• FRA tras cirugía cardíaca. Aumento del NGAL de más 10 veces a las 2-6 horas. La creatinina se eleva entre 2-3 días después.

• Trasplante renal. Elevación de NGAL al cabo de 1 hora de rechazo agudo. La evidencia clínica de rechazo es en 2-4 días.

• Nefrotoxicidad (fármacos, contrastes). Valor predictivo a las 2 horas de la administración del contraste yodado (la cistatina C se eleva entre 8-24 horas). Fármacos nefrotóxicos.

• Pediatría. Correlación con la gravedad (escala RIFLE).

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NUEVOS BIOMARCADORES DE LA LESIÓN RENAL AGUDA

Diagnóstico Precoz

NGAL

CISTATINA C

Identificar pacientes con LRA

CISTATINA C

IL-18

KIM-1

Estratificar el riesgo de diálisis y muerte

KIM-1

IL-18

Propuesta de estudio: determinar 2 biomarcadores

Cistatina C ó NGAL en sangre + NGAL ó KIM1 ó IL-18 en orina

ESTRATEGIA DE UTILIZACIÓN CLÍNICA

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NUEVOS BIOMARCADORES DE LA LESIÓN RENAL AGUDA

ESTRATEGIA DE UTILIZACIÓN EN DIFERENTES SITUACIONES

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NUEVOS BIOMARCADORES DE LA LESIÓN RENAL AGUDA

NGAL

Pico: en 2-4 h

ROC (AUC): 0,983

Sensibilidad: 95%

Especificidad: 99%

VPP: 95%

IL-18

Pico: en 12 h

ROC (AUC): 0,727

Sensibilidad: 50%

Especificidad: 94%

CISTATINA C

- Pico: en 12-24 h

- Se eleva 36-48 horas antes que CRE.

- Inmunoturbidimetría de partículas (PTIA). Tina-quant Cystatin C. Roche diagnostics, cobas c501, 10 min.

- Nefelometría

- Proteína de bajo Pm (120 aa).

- Se produce de forma constante por todas las células nucleadas. - Función: inhibir las proteasas de cisteína. - Propiedades: filtración glomerular, reabsorción tubular y no se secreta.

- ROC (AUC): 0,869

- Sensibilidad 95%. Especificidad 93%

- VR: <0,99 mg/L. Suero o plasma.

Propuesta de estudio: determinar 2 biomarcadores

Cistatina C ó NGAL en sangre + NGAL ó KIM1 ó IL-18 en orina

NO HAY UN BIOMARCADOR IDEAL DE LRA

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NUEVOS BIOMARCADORES DE LA LESIÓN RENAL AGUDA

Torregrosa I, Montoliu C, Urios A, et al. Biomarcadores precoces de fracaso renal agudo tras angiografía coronaria o cirugía cardíaca en pacientes con síndrome

coronario o fallo cardíaco agudos. Nefrologia 2012; 32(1):44-52.

EFICACIA DIAGNÓSTICA

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NUEVOS BIOMARCADORES DE LA LESIÓN RENAL AGUDA

EFICACIA DIAGNÓSTICA

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Lipocalina asociada a la gelatinasa del neutrófilo (NGAL) CONCLUSIONES

- Potencial clínico y diagnóstico. - Estudios con escaso tamaño de la muestra y realizados en un único centro.

• LIMITACIONES: Factores que influyen en los niveles de NGAL urinario: - Enfermedad Renal Crónica - Glomerulonefritis - Poliquistosis renal - Nefritis lúpica

LIMITACIONES: Factores que influyen en los niveles de NGAL plasmático (pero con aumentos menores):

- Enfermedad Renal Crónica (FGe <60 mL/min).

- Sepsis

- Procesos inflamatorios sistémicos.

- Neoplasias.

- HTA, Diabetes, Edad.

El nivel de evidencia científica disponible requiere de más estudios para determinar con certeza qué ventajas y limitaciones reales

tiene el análisis de NGAL.

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BÚSQUEDA DEL BIOMARCADOR IDEAL PARA LA DETECCIÓN PRECOZ DE LRA

CUESTIONES PENDIENTES

• El mejor biomarcador (o combinación de biomarcadores) y su capacidad diagnóstica: sensibilidad, especificidad valor predictivo, punto de corte.

• Conveniencia de determinarlos en sangre u orina y el mejor momento de la obtención de la muestra.

• Los factores extrínsecos que pueden influir en los resultados y el rendimiento en distintos contextos clínicos.

• Capacidad pronóstica además de la diagnóstica.

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Electrocardiograma

MUCHAS GRACIAS 31