A számított GFR és az albuminuria és proteinuria vizsgálata Siska Andrea Laboratóriumi Medicina Intézet Szegedi Tudományegyetem 2015. április 16.

A veseműködés feladatai A vese 3 fő funkciója: salakanyagok kiválasztása - nitrogén tartalmú végtermékeket (pl. urea, kreatinin, húgysav) - aktivált hormonok egy részét (pl. inzulin, PTH, ADH) - anyagcsere termékeket, melyek koncentrációja meghaladja a fiziológiás értéket - exogén anyagokat (pl.: gyógyszerek) folyadék háztartás biztosítása - extracelluláris folyadék (ECF) térfogatának és összetételének fenntartása, elektrolit/sav-bázis egyensúly fenntartása hormonok, fehérjék szintézise (renin, prosztaglandinok, bradykinin, erythropoietin, kalcitriol, kallikrein)

Veseműködés biokémiai tesztjei 1./ A glomeruláris filtráció mennyiségi jellemzői: - GFR - clearance mérése - szérum kreatinin, karbamid, cisztatin C 2./ A glomeruláris szűrőfunkció minőségi jellemzői: - fehérje vesztés (proteinuria, Trf, IgG) - vér vesztés (haematuria, dimorf vvt-k) 3./ Tubuláris funkció tesztjei - mennyiségi jellemző: vizelet fajsúly, térfogat - minőségi jellemző: plazma mikroproteinek a vizeletben (α1-microglobulin, β2- microglobulin, retinolkötő fehérje-RBP ), glükóz a vizeletben (glycosuria) , bikarbonát a vizeletben, enzimek a tubuláris sejtekből (pl. N-acetil- glukózaminidáz - β-NAG), epitél sejtek 4./ Alsó húgyúti traktus: Vér, leukocyták, nitrit, üledék (kristályok), α2-makroglobulin

Glomeruláris filtrációs ráta GFR: az egy időegység alatt (perc) képződött szűrlet, glomeruláris filtrátum mennyiségét jelenti. 180 liter/nap (125 ml/perc) Normál értéke függ: életkor (ld. pl. Baltimore Longitudinal Study, NHANES III study), nem, testméret. Nincs pontos korreláció a vesetömeg-vesztés és a GFR csökkenés között! Közvetlenül nem mérhető! Ideális filtrációs marker vizelet clearance-ének mérése: C = U * V / P U = vizeletbeli koncentráció V = percdiurézis (ml/perc): 1 perc alatt ürített vizelet P = plazmabeli koncentráció C = clearance (ml/perc)

GFR mérése Olyan anyag használható a vizsgálatra, amely: szabadon filtrálódik a glomerulusokban nem reabszorbeálódik nem szekretálódik a tubulusokban nem metabolizálódik (nem toxikus) GFR = Cl = U * V / P Gold standard: inulin (Smith HW, 1951.), de ritkán alkalmazzák Alternatív filtrációs markerek: radioaktív (99mTc-dietilén-triamin-penta-ecetsav DTPA, 125I-iothalamát, 51Cr-EDTA), nem radioaktív (iohexol, iothalamát) anyagok

GFR mérése Endogén anyagokkal: Karbamid: a fehérje metabolizmus legfontosabb degradációs terméke, a májban képződik. Kreatinin: képződése állandó: endogén úton kreatinból és kreatin- foszfátból az izom anyagcserében, nincsen „mentő” anyagcsereútja: kiürül a vizelettel, elvész a szervezet számára. Cisztatin C: állandó mennyiségben van jelen a vérben, minden magvas sejt folyamatosan termeli, cisztein proteáz inhibitor. …

Szérum kreatinin koncentrációt befolyásoló tényezők Életkor Nem Étkezés (vegetárianus étrend esetén csökkenés) Testalkat (izmos alkat esetén növekedés) Gyógyszerek (növekedés) Etnikum (afro-amerikaiakban növekedés) – NHANES III (USA): ffi átlag: 100 µmol/l, nők átlag: 82 µmol/l, de rassz szerint: non-hispán feketék: ffi: 111 µmol/l, nők: 89 µmol/l non-hispán fehérek: ffi: 103 µmol/l, nők: 86 µmol/l mexikói-amerikai: ffi: 95 µmol/l, nők: 76 µmol/l Jones et al.  Am J Kidney Dis 1998; 32:992.

GFR = UCr * V / SCr GFR x SCr = állandó Szérum kreatinin Kiválasztódás a vizeletben: szabad filtráció a glomerulusokban, nincs reabszorpció a tubulusokban, nincs további metabolizáció GFR = UCr * V / SCr GFR x SCr = állandó A valóságban: van szekréció a tubulusokban (a vizelet kreatinin 10-40%-a is lehet)! A GFR csökkenése a tubuláris kiválasztás emelkedését eredményezi, ami viszont mérsékli a SCr emelkedését.

A kreatinin használatának korlátai Változás a kreatinin termelődésében: étrendváltozás, izomtömeg csökkenés Változás a kreatinin kiválasztásban: tubuláris szekréció Nem ismert vesebeteg ffi: kezdeti SCr: 79,6 µmol/l, valódi GFR 120-ról 70 ml/perc/1,73m2-re csökkent (40%-os!) Ha nincs szekréció (GFRxSCr=állandó) a SCr 150,3 µmol/l-re emelkedne, de valójában a SCr 106,1 µmol/l lett. A SCr normál tarományban van, de…! Extrarenális kreatinin kiválasztás: előrehaladott veseelégtelenségben, a kreatinin 20-30%-a a bélben metabolizálódik (megnövekedett bakteriális kreatinináz aktivitás) Mérési problémák: Jaffé metodika esetén pseudokreatininek (pl. acetoacetát) és gyógyszerek (pl. Cefoxitin, flucytosine) zavaró hatása

Kreatinin clearance Fogalom: a clearance az a virtuális plazmamennyiség, amely az adott anyagtól (kreatinin) 1 perc alatt megtisztul. CrCl = UCr x V / SCr Szükséges még: testfelületre (BSA) átszámolni: CrCl x 1,73/BSA [ClCr] = 1 ml/perc/1,73m2 A CrCl használatának korlátai: a vizeletgyűjtés pontatlanságai Becsült Cr kiválasztás* (mg/nap) = 1115,89 + (11,97 x kg) - (5,83 x év) – (60,18 x P (mg/dl)) + (52,82 ha fekete) – (368,75 ha nő) extrarenális kreatinin szekréció, kreatinin mérési problémák *Walse et al. JPEN J Parenter Enteral Nutr 1987;11(5Suppl):73S Wassel et al. Clin J Am Soc Nephrol 2011Jan; 6(1):184

Kreatinin clearance kreatinin szekréció miatt potenciálisan nagy GFR túlbecslést okozhat CKD-s betegeknél a CrCl használata 7 study metanalízisének szisztematikus áttekintése: 193 fő máj cirrhosis-os beteg a mért CrCl-t az inulin GFR-rel összevetve a CrCl átlagosan 13 ml/perc/1,73m2-rel becsülte túl a GFR-t Inulin GFR <30 ml/perc/1,73m2 (CKD 4-5. stádium) betegek 36 %-át a CrCl rosszul osztályozta a 30-59 ml/perc/1,73m2 GFR-ű betegek 23%-át rosszul osztályozta a CrCl a >60 ml/perc/1,73m2 GFR-ű betegek 14%-át rosszul osztályozta a CrCl Proulx et. al. Nephrol Dial Transplant 2005;20(8):1617

Kreatinin alapú GFR becslés (eGFR) SCr szinttel becsülni a GFR-t csak stabil vesefunkciójú betegeknél lehet Gyors GFR változásnál (ld. AKI) a SCr-hez hasonlóan a becslő egyenletek sem adnak pontos GFR becslést Legismertebb egyenletek: Cockcroft-Gault (1976.) MDRD (Modification of Diet in Renal Disease, 1999.) CKD-EPI (Chronic Kidney Disease Epidemiology Collaboration, 2009.) Schwartz és még sok egyéb GFR-t becslő egyenlet …de nincs „one size fits all” egyenlet

MDRD egyenlet MDRD study (1999.): főleg fehér rasszú nem diabeteses vesebetegek, életkor 51 +/- 12,7 év, átlagos GFR: 40 ml/perc/1,73m2 Eredeti: GFR = 170 x (kor)-0,176 x (SCr x 0,0113)-0.999 x (urea x2,8)-0,17 x (albumin x 0,1)0,318 x 0,762 (ha nő) x1,18 (ha fekete) További vizsgálat: rasszokra (afrikai amerikaiak, európaiak, ázsiaiak – eltérő izomtömeg és étrend), betegcsoportokra (diabeteses betegek vesebetegséggel vagy anélkül, májbetegek, vese transzplantáltak, potenciális vesedonorok)

MDRD egyenlet Kellően pontos nem hospitalizált CKD-s betegeknél Elhízott betegeknél veszít a pontosságából (akárcsak a Cockcroft- Gault egyenlet) Normál és közel normál GFR-ű betegeknél veszít a pontosságából (akárcsak a Cockcroft-Gault egyenlet): egészséges potenciális vesedonoroknál az MDRD 9-29%-kal alábecsli a mért GFR-t (iothalamát clearance) (Poggio et al J Am Soc Nephrol 2005;16:459)

CKD-EPI Kiváló, ha a GFR normál vagy enyhén csökkent (>60 ml/perc/1,73m2) 10 study adataiból állították fel az egyenletet (2009.), és további 16 study adatain validálták (gold standard: a GFR direkt mérése pl. iothalamáttal), a study populáció (8254 fő) vesebetegeket és nem vesebetegeket egyaránt magába foglalt 60 ml/perc/1,73m2-nél kisebb GFR esetén olyan pontos volt, magasabb GFR-nél pedig pontosabb volt, mint az MDRD egyenlet, de a precizitás nem javult jelentősen Levey et al Ann Intern Med 2009;150:604

CKD-EPI és MDRD A CKD-EPI jobban teljesít magasabb GFR-nél, és a meghatározott alcsoportokban (nem, rassz, diabetes, transzplant státusz, idősebb egyének, magasabb BMI-jű egyének) – kisebb bias, nagyobb pontosság, javult precizitás Az MDRD jobban teljesít alacsonyabb GFR-nél, alacsonyabb BMI- jű betegeknél (<20 kg/m2 – ebben az alcsoportban a CKD-EPI nagy mértékben felülbecsülte a mért GFR-t)

CKD-EPI és MDRD 16.000 fő >30 ml/perc/1,73m2 mért GFR-ű egyénnél (NHANES III) a két egyenletet összehasonlítva: a CKD prevalenciája alacsonyabb volt, ha a CKD-EPI egyenletet használták a CKD besoroláshoz (13 vs 11,5%) A CKD-EPI használata a CKD-re alacsonyabb prevalencia becslést, a kedvezőtlen kimenetelre vonatkozó rizikó előrejelzésre nagyobb pontosságot adott, mint az MDRD (Levey et al. Am J Kidney Dis 2010;55:622)

a kardiovaszkuláris mortalitást tekintve (2,7 vs 13 e./1000 p. év) Matshusita et al. JAMA 2012;307:1941: 1,1 millió felnőtt adatainak meta-analízise Az MDRD szerint 45-59 ml/perc/1,73m2 eGFR-ű betegek 35%-át a CKD-EPI átsorolta a 60-89 ml/perc/1,73m2 eGFR tartományba: ezek az átsorolt betegek szignifikánsan alacsonyabb rizikójúak voltak: az all-cause mortalitást tekintve (9,9 vs 34,5 esemény/1000 páciens év), a kardiovaszkuláris mortalitást tekintve (2,7 vs 13 e./1000 p. év) és a ESRD-t tekintve (0,5 vs 0,8 e./1000 p. év) összehasonlítva azokkal, akiket mindkét egyenlet a 45-59 ml/perc/1,73m2 eGFR tartományba sorolt.

Cockcroft-Gault vagy MDRD vagy CKD-EPI? Általánosan a CKD-EPI ajánlott a jobb teljesítmény miatt, különösen a magasabb GFR értékeknél (>60 ml/perc/1,73m2). Alacsonyabb GFR-nél a CKD-EPI hasonlóan teljesít, mint az MDRD, ezért ezeknél a betegeknél mindkettő használható, ajánlott. Korlátozó tényező: mind a 3 egyenlet a szérum kreatinin mérés eredményén alapul! Bizonyos populációkban kisebb a pontosság, ld. magas GFR-ű diabeteses betegek, speciális etnikai csoportok, terhes nők, rendhagyó izomtömegű, testalkatú, testsúlyú egyének. A gyógyszeradagolás és a vesefunkció!

Cisztatin C Szabadon filtrálódik a glomerulusokban (alacsony molekulatömeg, 13,3 kD), csak a glomerulus eliminálja (specifikusság!), nem reabszorbeálódik, ám metabolizálódik a tubulusokban (ezért direkt clearance mérésre nem használható). Befolyásolja: hyper- és hypothyreózis, diabetes, szteroid használat (korlát a transzplantáltak esetében!), kapcsolatban áll gyulladásos markerekkel (pl. CRP) Referencia anyaga 2010 óta (IFCC és IRMM): ERM-DA471/IFCC Szenzitívebb az enyhe vesefunkció csökkenés felismerésére, mint a SCr önmagában

Nemtől, kortól, izomtömegtől függetlennek állították, de később többen is leírták (ld. Clin.Chem.Lab.Med. 2008, 46, 1664-86; Kidney Int., 2009, 75, 652-60): férfiaknál, nagyobb testmagasságúaknál és testsúlyúaknál, nagyobb zsírmentes testtömegnél magasabb a cisztatin C szint az életkorral nő a cisztatin C szint. NHANES III egyik alcsoportjának 7596 résztvevőjétől származó adatokat vizsgálták. A 80 év felettiek több mint 50%-ánál emelkedett volt a cisztatin C szint. A nem spanyol fehér nők és férfiak is magasabb cisztatin C szinttel rendelkeztek. Köttgen et al. Am J Kidney Dis 2008;51:385

Cisztatin C és kreatinin kombinációján alapuló GFR becslés Egyenlet alapja: 13 study sokféle populációjú 5352 résztvevője Egyenlet validálása: 5 különböző study 1119 résztvevőjének mért GFR-jére Assay-k: ref. anyagra visszavezethetők Inker et al. N Engl J Med 2012;367:20

Cisztatin C és kreatinin kombinációján alapuló GFR becslés A kombinált kreatinin-cisztatin C GFR becslő egyenlet jobban teljesít, mint a markerek önmagukban. Az egyenlet hasznos lehet, mint megerősítő teszt a CKD diagnózisához olyan betegeknél, akiknek a kreatinin alapú eGFR-je 45-59 ml/perc/1,73m2, de nincs egyéb vesekárosodásra utaló markerük. Klinikai és laboratóriumi gyakorlati guideline-okat kell kifejleszteni, amelyek specifikálják az indikációkat és az ajánlott diagnosztikai stratégiákat.

eGFR gyermekeknél Schwartz formula (1976., 1987.): GFR (ml/perc/1,73m2) = k x H(cm) / Scr(mg/dl) ahol k = 0,33 idő előtt született újszülöttek k = 0,45 újszülöttek és < 1 év k = 0,55 kisgyermekek és serdülő lányok k = 0,70 serdülő fiúk Bedside IDMS-traceable Schwartz eGFR: eGFR (ml/perc/1,73m2)= 36,2 x H(cm) / Scr(µmol/l) Módosított Schwartz formula – CKiD study (2009.):

Egyéb GFR markerek Alacsony molekulatömegű fehérjék: β2-mikroglobulin (11,8 kDa) β-trace-protein (BTP) Retinolkötő-fehérje (RBP) α1-mikroglobulin szimmetrikus-dimetilarginin kopeptin galektin-3 FGF-23

Fluoreszcens markerek Real-time point-of-care GFR mérés: carbostyril124-DTPA-europium használata preklinikai modellben (Rabito et al. Appl Opt 2005;44:5956-65) – 125I-iothalamát clearance-ével azonos karakterisztika, patkány kísérlet FITC-jelölt sinistrin (Schock-Kusch et al. Kidney Int 2011;79:1254-8), patkány kísérlet flureszcens konjugált inulin (filtrálódik) + dextrán (nem filtrálódik) (Wang et al. Kidney Int 2012;81:112-7), kutya, disznó

Fehérjeürítés mértéke Normális vizelet fehérje ürítés: < 150 mg/nap, Albumin ürítés: < 20 mg/nap Proteinuriák Típusok Klinikai környezet Fehérjeürítés mértéke Átmeneti proteinuria láz, fizikai megterhelés, albumin infúzió < 1 g/nap Tartós proteinuria – ortosztatikus proteinuria nem gyakori 30 év felett, serdülők 2-5%-ánál előfordulhat < 1-2 g/nap túlfolyásos proteinuria myeloma (monoklonális könnyűláncok), hemolysis (hemoglobinuria), rhabdomyolysis (myoglobinuria) Változó, akár nephrotikus mértékű is lehet glomeruláris proteinuria primer és szekunder glomeruláris betegségek, diabetes-es nephropathia, hypertoniás nephrosclerosis Változó, gyakran nephrotikus mértékű tubulointerstitialis proteinuria Nehézfém mérgezés, autoimmun vagy allergiás interstitiális gyulladás, gyógyszer indukálta interstitiális sérülés < 3 g/nap Postrenális proteinuria Húgyúti fertőzés, nephrolithiasis, húgyúti-, ivarszervi tumor

Normál konc. szérumban (mg/l) Vizelet fehérjék Fehérje Molekulatö-meg (kD) Normál konc. szérumban (mg/l) Normál konc. vizeletben (mg/l) β2-mikroglobulin 13,0 1-3 <0,3 Cisztatin C 13,3 <3,3 Retinolkötő fehérje 20,0 30-60 <0,5 α1-mikroglobulin 33,0 25-100 <14 α1-savi-glikoprotein 41,0 400-1300 <10 albumin 67,0 37 000-53 000 <20 transzferrin 80,0 2 300-3 700 <2,5 Immunglobulin G 150 8 000-17 000 α2-makroglobulin 250 Ffi: 1 200-2 700 Nők: 1 400-3 200

Proteinuriák laboratóriumi vizsgálata Szemikvanitatív/kvalitatív vizsgálatok Tesztcsík (tetrabrómfenolkék tartalmú): sárgáról zöldeskékre Álpozitivitás (koncentrált vizelet, erősen alkalikus vizelet pH>8, antiszeptikus anyagokkal kontamináció, iodinált radiokontraszt anyagok 24 óra!, erős hematuria, >1% urokrit esetén) Álnegativitás (híg vizelet) Interakciók gyógyszerekkel Alacsony szenzitivitás Magas specificitás (83-98%) 3%-os SSA oldat (szulfo-szalicil-sav): Álpozitivitás (iodinált radiokontraszt anyagok, túlbecslés: 1-2 g/l!, penicillinek, sulfisoxazol, erős hematuria) mg/dl 1-10 15-30 40-100 150-350 > 500

Proteinuriák mennyiségi vizsgálata Fehérjeürítés mérése: gold standard: 24 órás vizeletgyűjtésből fehérje meghatározás (AER, PER, mg/nap) Reggeli első, esetleg második vizeletből: ACR/PCR (mg/mmol) (1 g/l Cr kiválasztást feltételezve!) Ginsberg et al. N Eng J Med 1983;309:1543

Proteinuriák mennyiségi vizsgálata Becsült fehérje/albumin kiválasztási ráta: eAER (mg/nap) = ACR x eCER ePER (mg/nap) = PCR x eCER Fotheringham et al. Am J Kidney Dis 2014;63:405

Proteinuriák mennyiségi vizsgálata Fehérje meghatározás: immunturbidimetria fotometria immun-nefelometria ELFO, IFE SDS-PAGE Referencia anyag: ERM-DA470 (régi nevén CRM470, IFCC)

Proteinuriák mennyiségi vizsgálata Albumin meghatározás: immunturbidimetria immun-nefelometria radioimmuno assay HPLC (high performance liquid ch.) LC-MS NINCS refencia módszer (RMP) és referencia anyag!

V. Oláh et al. Hypertonia és nephrologia 2012;16(2):69

Útravaló A legújabb szakmai protokollok szerint az eGFR-EPI megadása ajánlott. Az eGFR pontatlansága, elsősorban izomvesztéssel járó állapotok esetén (amputáció, paresis, malnutritio; BMI < 20), endogén kreatinin clearance vizsgálatok, vagy cisztatin C meghatározása javasolt A fehérje- és albumin ürítés pontos megítélését segítendő automatikusan vizelet kreatinin mérése, a leleten ACR és PCR megadása javasolt. A KDIGO 2013-as ajánlása egységesen az albuminuria elnevezést javasolja a mikroalbuminuria kifejezés helyett, megtartva a korábbi normo-, mikro-, és makroalbuminuria ürítés határait.

Köszönöm a figyelmet!