Wczesne markery ostrego uszkodzenia nerek w okresie noworodkowym

PRACE POGLĄDOWE Monika Miklaszewska 1 Przemysław Korohoda 2 Przemko Kwinta 3 Katarzyna Zachwieja 1 Dorota Drożdż 1 Jacek A. Pietrzyk 1 Wczesne markery ostrego uszkodzenia nerek w okresie noworodkowym Early markers of acute kidney injury in newborns 1 Klinika Nefrologii Dziecięcej Wydziału Lekarskiego UJ w Krakowie Kierownik Kliniki: Prof. dr hab. Jacek A. Pietrzyk 2 AGH Akademia Górniczo-Hutnicza, Wydział Informatyki, Elektroniki i Telekomunikacji, Katedra Elektroniki Kierownik Katedry: Prof. dr hab. inż. Stanisław Kuta 3 I Klinika Chorób Dzieci Katedry Pediatrii Wydziału Lekarskiego UJ w Krakowie Kierownik Katedry i Kliniki: Prof. dr hab. med. Jacek J. Pietrzyk Dodatkowe słowa kluczowe: ostre uszkodzenie nerek biomarkery kreatynina Additional key words: acute kidney injury biomarkers creatinine Częstość ostrego uszkodzenia nerek (AKI - acute kidney injury) w oddziałach Intensywnej Terapii Noworodków (OITN) szacuje się na 6-24%. Tradycyjne markery diagnostyki AKI, do których zalicza się stężenie kreatyniny w surowicy, frakcyjne wydalanie sodu, stężenie sodu w moczu czy też wskaźnik uszkodzenia nerek są markerami nie tylko o względnie małej swoistości i czułości ale przede wszystkim - są markerami późnymi. Stężenie kreatyniny w surowicy narasta po około 48 godzinach od uszkodzenia tkanki nerkowej. W pracy przedstawiono aktualny stan wiedzy na temat zakresów wartości referencyjnych wybranych, wczesnych biomarkerów AKI (NGAL, hkim1, OPN, IL18) w populacji noworodków urodzonych o czasie oraz u noworodków urodzonych przedwcześnie. Omówiono najnowsze doniesienia na temat wartości stężeń wybranych markerów AKI u noworodków o niepowikłanym przebiegu klinicznym oraz u dzieci, które rozwinęły AKI w przebiegu posocznicy lub po zabiegach kardiochirurgicznych w krążeniu pozaustrojowym. Dysponowanie wiarygodnymi danymi klinicznymi na temat wczesnych markerów AKI stanowi niezwykle cenną pomoc dla klinicystów, którzy wiedząc o realnym ryzyku rozwoju tego powikłania mogą podjąć właściwe działania terapeutyczne. The incidence of acute kidney injury (AKI) at neonatal intensive care units (NICU) is estimated as 6-24%. Traditional AKI markers i.e. serum creatinine (SCr) concentration, fractional sodium exertion, urine sodium concentration and renal failure index are low sensitivity and low specificity markers but beside remain very late ones. Serum creatinine concentration arises 48 hours after renal tissue damage. The paper presents contemporary knowledge concerning concentration reference ranges of some early AKI biomarkers (NGAL, hkim1, OPN, IL18) either in term or preterm newborns. The most current reports about chosen AKI biomarkers in newborns with uncomplicated clinical course and in children with AKI within the course of sepsis or after cardiopulmonary bypass surgery - were discussed. Disposing of the reliable clinical data referring to early AKI biomarkers constitutes a valuable aid for clinicians who having got to know about the actual risk possess the time for proper clinical interventions. Adres do korespondencji: Dr med. Monika Miklaszewska Uniwersytecki Szpital Dziecięcy ul. Wielicka 265, 30-663 Kraków e-mail: mmiklasz@wp.pl Wstęp Postęp, który w ostatnich latach dokonał się w opiece neonatologicznej przyczynił się do znacznego zmniejszenia śmiertelności w populacji noworodków, szczególnie dzieci o małej (LBW - low birth weight) i bardzo małej (VLBW - very low birth weight) urodzeniowej masie ciała. Ceną za coraz większą liczbę uratowanych dzieci o coraz mniejszej masie ciała jest wzrastająca liczba powikłań wiążących się zarówno ze skrajnym często wcześniactwem jak i z samym pobytem dziecka w oddziale intensywnej terapii noworodka (OITN) oraz stosowanym leczeniem. Do częstych powikłań okresu noworodkowego u dzieci VLBW należy m.in. ostre uszkodzenie nerek (AKI - acute kidney injury). Częstość AKI w OITN szacuje się na 6-24%. Śmiertelność w przebiegu AKI wynosi około 24%, chociaż wg niektórych autorów może sięgać nawet 70% [1,32]. AKI dotyka zarówno noworodki urodzone w fizjologicznym terminie porodu jak i noworodki urodzone przedwcześnie. Tradycyjne markery diagnostyki AKI (stężenie kreatyniny w surowicy, frakcyjne wydalanie sodu, stężenie sodu w moczu, wskaźnik uszkodzenia nerek) są wskaźnikami nie tylko o względnie małej swoistości i czułości ale są przede wszystkim markerami późnymi. Pojawiają się one wówczas, kiedy już doszło do uszkodzenia nerek. Tradycyjnie, przyczyny AKI dzielą się na przednerkowe, nerkowe oraz pozanerkowe. Pozanerkowe przyczyny AKI mogą być łatwo i szybko diagnozowane przy pomocy badania ultrasonograficznego. Szybka diagnostyka różnicowa pomiędzy przednerkowym a nerkowym AKI jest już trudniejsza, ponieważ obydwa te stany chorobowe często stanowią ciągłość zdarzeń patofizjologicznych, o Przegląd Lekarski 2013 / 70 / 1 19

dość gwałtownej progresji w kierunku ostrej, nerkowej niewydolności nerek [20]. Przyczyny AKI u noworodków w ponad 90% przypadków są przednerkowe. Zasadniczymi celami postępowania w przypadku podejrzenia AKI jest ustalenie przyczyny tego uszkodzenia, ocena stanu nawodnienia pacjenta oraz wdrożenie odpowiedniego postępowania terapeutycznego mającego na celu powstrzymanie dalszej destrukcji miąższu nerek. Wszystkie te działania powinny odbyć się w możliwie jak najkrótszym czasie. By tak było, klinicyści muszą dysponować markerami uszkodzenia tkanki nerkowej, które w krótkim czasie, swoiście i z dużym stopniem prawdopodobieństwa będą mogły doprecyzować rozpoznanie kliniczne. W niniejszej pracy przedstawiono osiągnięcia ostatnich lat w zakresie badań nad markerami AKI w populacji noworodków. Mocz jest doskonałym źródłem biomarkerów w chorobach nerek gdyż tkanka nerkowa i układ moczowy są źródłem ponad 70% białek znajdowanych w moczu [53]. Dotychczasowe badania skupiały się głównie nad wykorzystaniem markerów AKI głównie w populacji osób dorosłych [6,7, 14, 31, 48]. Noworodki, z uwagi na specyfikę tego okresu rozwojowego były i są grupą, którą z definicji bardzo trudno jest objąć zaplanowanymi badaniami. Ponadto, jeżeli uwzględni się fakt, że część noworodków to dzieci LBW lub VLBW jawi się łatwe wytłumaczenie znikomej liczby doniesień. Lipokalina neutrofilowa związana (NGAL) jest jednym z najszerzej aktualnie badanych markerów AKI. Jej ekspresja zarówno w surowicy (serum s ) jak i w moczu (urine u ) ulega niezwykle wysokiemu wzrostowi w sytuacji uszkodzenia tkanek, głównie w przebiegu uszkodzenia niedokrwienno-niedotlenieniowego, toksycznego oraz posocznicy [2,33,36,38,42, 55]. Źródłem sngal są neutrofile, wątroba oraz śledziona, natomiast źródłem ungal są głównie cewki nerkowe [42,45,46]. W zdrowiej nerce krążący sngal ulega filtracji w kłębuszku nerkowym lecz następnie po wychwyceniu przez kompleks megaliny - jest degradowany w kanaliku proksymalnym, co powoduje, że tylko około 0,1-0,2% sngal w warunkach fizjologii przedostaje się do moczu [37, 40]. Natomiast stwierdzany po uszkodzeniu niedokrwiennym nerki oraz w przebiegu posocznicy - ungal pochodzi głównie z grubej części pętli Henlego oraz Tabela I Wartości bezwzględne stężenia ungal dla poszczególnych grup wagowych dzieci z VLBW; wg [29]. Absolute values of ungal concentration in particular weight groups of VLBW newborns, according to [29]. Grupa dzieci (n=20) Masa ciała [g] Wartość stężenia ungal Zakres stężenia ungal A 500-750 123 18,4 2815 B 751-1000 169,4 91,7-1558,8 C 1001-1250 31,9 2,5 73,5 D 1251-1500 17,9 7,7 176,8 Tabela II Stężenie ungal u dzieci zvlbw o niepowikłanym przebiegu klinicznym w badaniach; wg [21, 41]. ungal concentration in VLBW children with uncomplicated clinical course in studies, according to [21,41]. kanalików zbiorczych [16,25,37,40,42, 45,46,55]. Istotną kwestią z punktu widzenia podejścia klinicznego jest fakt, że ungal jest markerem uszkodzenia tkanki nerek w czasie rzeczywistym. Jej stężenie odzwierciedla ciężkość uszkodzenia nefronów, podczas gdy stężenie kreatyniny w surowicy odzwierciedla jedynie liczbę czynnych nefronów [34]. Nie bez znaczenia jest fakt, że ww. markery oznacza się w moczu co czyni procedurę pobierania materiału od dziecka mniej inwazyjną i ogranicza problemy związane z pobieraniem krwi od pacjentów o masie ciała nierzadko nie przekraczającej 1500 gramów. Zakresy referencyjne wybranych markerów Zakres wartości referencyjnych dla ungal u noworodków z VLBW może się różnić od tego stwierdzanego u dzieci starszych i osób dorosłych z uwagi na fakt, że nefrogeneza zostaje zakończona w 36. tygodniu wieku postkoncepcyjnego a sam NGAL odgrywa istotną rolę w rozwoju nerek, biorąc udział w procesie konwersji komórek progenitorowych w ostateczne komórki nefronów [40]. Lavery i wsp. [29] oceniali stężenie ungal w moczu u 20 noworodków zvlbw w okresie pierwszych 2. tygodni życia. Badana populacja obejmowała jednakże dzieci obarczone czynnikami ryzyka AKI. W badaniu stwierdzono, że stężenie ungal jest ujemnie skorelowane z urodzeniową masą ciała noworodka oraz jego wiekiem płodowym (p<0,01). Wartości bezwzględne ungal dla poszczególnych grup wagowych dzieci przedstawiono w tabeli I. Wykazano Afiliacja Zakres urodzeniowej masy ciała [g] Wiek płodowy [t.c.] Mediana ungal 95pc. ungal 99pc. ungal Zakres ungal Huynh i wsp. [21] (n=50) 790-1490 26. 33. 5 50 120 2-150 Średnia urodzeniowa masa ciała [g] Średni wiek płodowy [t.c.] 95pc. ungal 99pc. ungal Parravicini i wsp. [41] (n=22) 1156 (SD:191) 29 (SD: 2) 25 75 Tabela III Wartości średnie i zakresy referencyjne wartości bezwzględnych oraz skorygowanych do stężenia ucr wybranych biomarkerów AKI w zależności od wieku płodowego, wg [4]. Mean values and reference ranges of absolute and ucr adjusted concentration chosen AKI biomarkers depending on gestational age, according to [4]. Wiek płodowy [t.c.] (n=123) ungal hkim-1 [pg/ml] ucysc B2MG [mg/ml] uopn uil18 [pg/ml] 26 [52] 351 [271-456] 226 [184-277] 911 [570-1454] 0,8 [0,7-1,0] 177 [142-221] 42 [2,0-67] 26,1-28 [30] 231 [161-333] 158 [117-212] 457 [195-1069] 1,0 [0,7-1,4] 121 [81-181] 41 [21-81] 28,1-30 [23] 145 [96-218] 155 [112-213] 230 [87-608] 0,9 [0,6-1,3] 145 [92-229] 30 [14-63] 30,1-36 [18] 85 [53-134] 143 [99-207] 133 [27-657] 0,3 [0,1-0,5] 83,5 [40-177] 67 [29-155] P <0,001 0,04 0,01 <0,01 NS NS Wiek płodowy [t.c.] (n=123) ungal / ucr [ng/mg] hkim-1 / ucr [pg/mg] ucysc / ucr [ng/mg] B2MG / ucr [mg/mg] uopn / ucr [ng/mg] uil18 / ucr [pg/mg] 26 [52] 2713 [1888-3898] 1802 [1378-2357] 5790 [3083-10877] 5,3 [3,4-8,4] 1152 [715-1856] 329 [186-582] 26,1-28 [30] 1355 [814-2253] 918 [617-1366] 2224 [706-7004] 4,4 [1,9-10,3] 550 [230-1311] 252 [113-561] 28,1-30 [23] 546,5 [310-965] 637 [416-976] 273 [72-1032] 1,1 [0,4-3,0] 174 [64-480] 112 [46-273] 30,1-36 [18] 447,8 [235-835] 803 [493-1310] 140 [15-1275] 0,4 [0,1-2,2] 123 [23-662] 357 [129-983] P <0,001 <0,001 <0,001 <0,001 <0,001 NS 20 Przegląd Lekarski 2013 / 70 / 1 M. Miklaszewska i wsp.

także, że szerokie zakresy norm stężeń ungal w pierwszych dobach życia ulegały zawężeniu w okresie pierwszych 14. dni życia dzieci najprawdopodobniej na skutek procesu dojrzewania nefronów. Podobne zjawisko zaobserwowano także i dla innych biomarkerów [3,4,29,30]. Huynh i wsp. [21] oraz Parravicini i wsp. [41] oceniali stężenie ungal odpowiednio w populacji 50 i 22 noworodków z VLBW o niepowikłanym przebiegu klinicznym oraz bez zidentyfikowanych czynników ryzyka AKI. Charakterystykę populacji oraz wartości ungal przedstawiono w tabeli II. W celu określenia zakresów referencyjnych kilku biomarkerów w populacji noworodków urodzonych przedwcześnie Askenazi i wsp. [4] ocenili czy stężenia w moczu NGAL, h-kim-1, IL18, OPN, B2MG oraz CysC są zależne od stopnia dojrzałości dziecka. Badaniem objęto 123 dzieci o masie ciała od 500 do 1500g. Wraz ze wzrostem wieku płodowego dziecka wartości średnie stężeń wybranych biomarkerów (ungal, h-kim-1, ucysc, B2MG) stopniowo się zmniejszały, natomiast pozostałych (uil18, uopn) nie ulegały zmianie. Po skorygowaniu otrzymanych wartości biomarkerów do stężenia kreatyniny w moczu (ucr) okazało się, że wartości stosunku stężenia (traktowanych jako wskaźniki) wszystkich biomarkerów (za wyjątkiem uil18/ucr) stopniowo zmniejszały się wraz z większą dojrzałością noworodka (tabela III). Po przeprowadzeniu analizy wieloczynnikowej z uwzględnieniem innych czynników zakłócających potwierdzono, że wiek płodowy okazał się być niezależnym czynnikiem wpływającym na wskaźniki ungal/ucr, uopn/ucr oraz B2MG/uCr lecz nie wpływał na wskaźnik h-kim-1/ucr, uil18/ucr oraz ucysc/ucr [4]. Na podstawie uzyskanych wyników autorzy badania sformułowali wniosek, że wartości prawidłowe ungal, h-kim-1, uopn, ucysc oraz B2MG (lecz nie uil18) były wyższe u najbardziej niedojrzałych dzieci oraz że niektóre biomarkery były powiązane z płcią (co potwierdzają wyniki uzyskane przez Huynh i wsp. [21], którzy wykazali wyższe wartości stężeń ungal u wcześniaków płci żeńskiej). Wybrane markery w przebiegu AKI Wzrost stężenia ungal w przebiegu AKI wyprzedza wzrost SCr o 24-48 godzin [40]. Wczesne rozpoznanie AKI jest wyjątkowo istotne w populacji noworodkowej, szczególnie narażonej na to powikłanie. ungal jest niemal idealnym markerem dla tej populacji pacjentów, gdyż do oznaczania jej stężeń wystarczy niewielka ilość moczu, który jest pobierany w sposób bezinwazyjny i niejałowy. Ponadto, nie jest wymagana dodatkowa próbka krwi, której pobieranie u skrajnie niedojrzałych noworodków napotyka przeszkody wynikające z trudnego dostępu naczyniowego oraz małej objętości krwi krążącej. Lavery i wsp. [29] badali stężenie ungal w heterogennej populacji 20 noworodków VLBW, która obejmowała dzieci zarówno z niepowikłanym przebiegiem klinicznym jak i dzieci narażone na czynniki ryzyka AKI. Autorzy skorelowali wartości ungal z klinicznym markerem AKI (SCr > 1,2 mg/dl). ungal charakteryzował się małą czułością (31% dla oligurii, 29% dla wzrostu SCr) lecz dużą swoistością (odpowiednio 90% i 88%) dla predykcji AKI. Wg autorów uzyskane wyniki wskazują, że ungal może być markerem z dobrą ujemną wartością predykcyjną we wczesnej diagnostyce AKI w tej populacji dzieci. La Manna i wsp. [26] ocenili przydatność kliniczną sngal oraz ungal jako wskaźników funkcji nerek u 40 noworodków VLBW bez obciążającego przebiegu klinicznego w okresie pierwszych 3. tygodni życia. Stężenia sngal i ungal oceniano w dobie porodu. egfr oceniano w 1., 7. i 21. dobie życia (d.ż.). Dzieci podzielono na grupę z prawidłową funkcją nerek (normal renal function NRF) oraz z upośledzoną funkcją nerek (impaired renal function IRF). Szczegółową charakterystykę badanych dzieci przedstawiono w tabeli IV. Wartość punktu odcięcia wynosząca 100 ng/ml była zbliżona do proponowanej w metaanalizie przez Haase i wsp. (100-135 ng/ml) [19] oraz wyższa niż sugerowana przez Huynh i wsp. (50 ng/ml) [21]. Autorzy wnioskowali, że stężenie ungal w momencie urodzenia może mieć istotne znaczenie prognostyczne dotyczące funkcji nerek u dzieci z LBW i z VLBW oraz, że może odegrać rolę jako wskaźnik niestabilności hemodynamicznej. Natomiast sngal i hkim-1 nie miały praktycznego znaczenia klinicznego w predykcji funkcji nerek w badanej populacji dzieci [26]. Askenazi i wsp. [5] przeprowadzili badanie mające na celu weryfikację hipotezy mówiącej, że markery oznaczane w moczu mogą poprawić wczesną diagnostykę AKI oraz, że mogą być pomocne w przewidywaniu dalszego jej przebiegu u noworodków z VLBW. Autorzy ocenili przydatność kliniczną 6 markerów w predykcji AKI (definiowanego jako wzrost SCr o co najmniej 0,3 mg/dl) oraz śmiertelności (definiowanej jako zgon do 36. tygodnia wieku skorygowanego) w populacji noworodków z VLBW. W porównaniu do dzieci bez AKI (n=21) u dzieci z AKI (n=9) jedynie maksymalne stężenia ungal oraz uopn były wyższe, przy czym łączne zastosowanie tych markerów zwiększało AUROC w predykcji AKI do 90%. W porównaniu do dzieci, które przeżyły u dzieci, które zmarły wyższe były jedynie maksymalne stężenia hkim-1 oraz uopn. Łączne zastosowanie ungal oraz uopn zwiększało AUROC w predykcji śmiertelności do 83% (tabela V). Wiek płodowy oraz masa urodzeniowa dziecka nie wpłynęły istotnie na uzyskane rezultaty. Wyniki uzyskane w tym badaniu sugerują, że łączne wykorzystanie omawianych markerów może służyć jako wiarygodny prognostyk AKI i śmiertelności w populacji noworodków z VLBW [5]. Posocznica Posocznica jest częstym powikłaniem u dzieci przebywających w OITN. Huynh i wsp. oceniali stężenia ungal w populacji 145 noworodków zvlbw. Wstępne wyniki wykazały, że u 13 dzieci z VLBW, które przebyły potwierdzoną badaniem mikrobiologicznym posocznicę, z prawidłową funkcją nerek stężenia ungal przekraczały ponad 10-krotnie wartości uznawane za normę. Stężenia ungal były znacznie podwyższone w dniu pobierania krwi na posiew. Biorąc pod uwagę, że diagnostyka posocznicy jest z reguły trudna ze względu na problemy z Tabela IV Charakterystyka grupy badanej oraz wartości markerów AKI i punktów odcięcia ungal u dzieci z VLBW, wg [26]. Study group description and AKI markers and ungal cut off points values in studied VLBW group, according to [26]. Średni t.c.: 27 (SD: 2) Średnia m.c.: 956,8 g (SD: 305,9) SCr [mg/dl]; (1. d.ż.) SCr [mg/dl] (21. d.ż.) egfr [ml/min] (1. d.ż) egfr [ml/min] (21. d.ż) NRF (n=32; 80%) 0,97 SD: 0,2 0,53 SD: 0,13 15,3 SD: 4,1 28,6 SD: 7,9 IRF (n=8; 20%) 0,71 SD: 0,27 0,98 SD: 0,43 23 SD: 19,7 16,4 SD: 9,1 ungal/ucr [ng/mg] (1. d.ż) ungal (1.d.ż) sngal (1.d.ż.) hkim-1 hkim-1/ucr [ng/mg] NRF (n=32; 80%) 6,0 57,6 81,7 25 3,8 IRF (n=8; 20%) 31,05 236,6 110,1 42,8 4,3 P 0,0096 0,0187 NS NS NS ungal punkt odcięcia Czułość Swoistość AUROC 100 100 67 83 150 86 70 78 200 86 77 81 Przegląd Lekarski 2013 / 70 / 1 21

Tabela V Wartości mediany oraz kwartyli wybranych markerów AKI w zależności od faktu zaistnienia uszkodzenia nerek oraz od przeżycia lub zgonu dziecka, wg [5]. Median and quartile values of chosen AKI markers depending on the occurrence of kidney injury episode and depending on the child s survival, according to [5]. Marker AKI=0 (n=21) AKI=1 (n=9) P AUROC OR ungal 458 [210, 587] 985 [452, 1398] 0,01 0,80 1,2 uopn 217 [115, 280] 468 [247, 655] <0,01 0,83 3,2 B2MG [ug/ml] 2.1 [0.9, 2.7] 1.5 [1.2, 1.7] NS 0,66 ucysc 2150 [219, 3930] 3889 [2130, 5790] NS 0,73 hkim-1 [pg/ml] 835 [311, 775] 867 [252, 1145] NS 0,50 uil18 [pg/ml] 307 [73, 399] 754 [90, 975] NS 0,60 Marker Dzieci, które przeżyły (n=100) Dzieci, które zmarły (n=23) P AUROC OR ungal 395 [189, 662] 494 [283, 1484] NS 0,61 hkim-1 [pg/ml] 263.9 [147, 549] 385 [231, 1028] <0,03 0,65 1,1 uil18 [pg/ml] 162 [55, 435] 158 [84, 450] NS 0,47 (n=39) (n=10) uopn 230 [112, 371] 482 [281, 631] <0,01 0,78 1,8 ucysc 2030 [717, 4459] 1884 [400, 4589] NS 0,51 B2MG [ug/ml] 1.8 [1.1, 2.5] 1.7 [0.9-3.0] NS 0,50 Tabela VI Opis badanej populacji wraz z wartościami predykcyjnymi ungal dla diagnostyki posocznicy, wg [42]. Studied group description together with ungal sepsis predictive values, according [42]. A: Potwierdzona mikrobiologicznie posocznica B: Dodatnie badanie mikrobiologiczne (Staph. epi.) C: Ujemne badanie mikrobiologiczne; antybiotykoterapia 7 dni D: Ujemne badanie mikrobiologiczne; antybiotykoterapia < 7 dni ungal 179 62 37 22 6,5 p < 0,05 Rozpoznanie posocznicy E: Kontrola Chłopcy Dziewczynki OR czułość swoistość ungal 75 130 15,5 75% 84% pobieraniem krwi oraz czas potrzebny na uzyskanie wyniku należy przypuszczać, że to spostrzeżenie może okazać się niezwykle istotne w przyszłej diagnostyce i leczeniu tych dzieci [21]. Podobne wyniki uzyskali Parravicini i wsp. [42], którzy przeprowadzili badania oceniające przydatność kliniczną ungal w diagnostyce posocznicy potwierdzonej badaniem mikrobiologicznym u noworodków VLBW. Badaniem objęto 91 dzieci VLBW. W 65 przypadkach podejrzewano klinicznie sepsę. Szczegółową charakterystykę populacji oraz wartości ungal przestawiono w tabeli VI. Wartość stężeń ungal w grupie dzieci z potwierdzoną posocznicą (A) była istotne większa w porównaniu do wartości stwierdzanych w pozostałych grupach (p<0,05). Ponadto, w grupie A - średnia wartość stężenia ungal była istotnie wyższa w dobie pobrania krwi na posiew oraz przez kolejne 5 dni w porównaniu do wartości poprzedzających pobranie posiewu. Natomiast stężenie markera nie narastało w pozostałych grupach - co wskazywało, że jest to dobry wskaźnik mogący mieć zastosowanie we wczesnej diagnostyce sepsy w badanej populacji. Z uwagi na fakt, że nie dysponujemy złotym standardem umożliwiającym potwierdzenie posocznicy w dniu, kiedy pojawia się takie podejrzenie kliniczne a ungal może być pomocna w postawieniu rozpoznania - autorzy zaproponowali aby ungal mogła być jak najszybciej oznaczana po pojawieniu się pierwszych objawów klinicznych mogących wskazywać na sepsę w omawianej populacji dzieci [42]. Pozostałe markery AKI Beta2-mikroglobulina (B2MG) oraz N-acetylo-beta-D-glukozaminidaza (NAG) jako swoiste markery uszkodzenia cewek nerkowych są w stanie zidentyfikować uszkodzenie tkanki nerkowej w okresie do 48. godzin od dokonanego uszkodzenia [50]. W okresie pierwszych miesięcy życia stosunek unag/ucr - jest podwyższony charakteryzując się przy tym dużą zmiennością osobniczą oraz zależnością od wieku, a następnie w okresie pierwszego roku życia - stopniowo ulega zmniejszeniu. Stężenie unag u noworodków VLBW jest wyższe w porównaniu do stężenia stwierdzanego u noworodków urodzonych o czasie [10, 15, 47]. W jednym z badań obejmujących małą grupę dzieci porównano wartości unag w grupach dzieci urodzonych w zamartwicy, w których resuscytację prowadzono powietrzem atmosferycznym lub 100% tlenem. W grupie, w której użyto powietrza atmosferycznego stężenie unag było niższe w porównaniu do grupy, w której użyto 100% tlenu [49]. Wyniki trzech poniższych badań wskazywały, że wczesne podanie teofiliny u noworodków urodzonych w zamartwicy może zmniejszać ryzyko wystąpienia zaburzeń funkcji nerek. Jenik i wsp., Bakr i wsp. oraz Bhat i wsp. [8,9,22] przeprowadzili badania z randomizacją z użyciem placebo w populacjach odpowiednio 51, 40 i 70 noworodków urodzonych w ciężkiej zamartwicy. Wyniki badań wskazywały, że podaż teofiliny w dawce od 5 do 8 mg/kg w pierwszej godzinie po urodzeniu znacznie zmniejszało stężenie kreatyniny w surowicy, zwiększając tym samym GFR, obniżało stężenie ub2mg oraz zmniejszało ciężkość uszkodzenia nerek definiowanego jako SCr > 1,5 mg/dl. Jednak, po rocznym okresie obserwacji nie stwierdzono różnic w SCr i wartości klirensu kreatyniny pomiędzy badanymi grupami. Swoiste dla niedokrwiennego AKI oraz innych postaci ostrej martwicy cewek jest zwiększenie stężenia uil18. Stężenie uil18 nie ulega wzrostowi w przypadku uszkodzenia nefrotoksycznego, przednerkowej azotemii, w przewlekłej chorobie nerek (PChN) czy też w przebiegu zakażenia układu moczowego [39, 53]. Yanhong i wsp.: dokonali oceny przydatności klinicznej w predykcji AKI oznaczania stężeń interleukiny 18 (uil18) oraz cystatyny C (ucysc) w moczu u noworodków w ciężkim stanie ogólnym, 22 Przegląd Lekarski 2013 / 70 / 1 M. Miklaszewska i wsp.

które nie przebyły posocznicy [52]. Badaniem objęto 62 dzieci (wiek płodowy: 26-42 t.c.; średnia masa urodzeniowa: 2064 g, SD: 616). AKI w okresie pierwszych 3 dób życia dziecka definiowano jako SCr > 1,5 mg/dl, które utrzymywało się co najmniej przez 48 godzin, natomiast od 4. doby - wg skali pri- FLE. Maksymalne stężenia zarówno uil18 jak i ucysc były znamiennie wyższe u dzieci z AKI (n=11) w porównaniu do dzieci, które nie rozwinęły AKI (n=51). Wartość predykcyjną dla AKI badanych parametrów oceniano w okresie do 48. godzin poprzedzających wystąpienie tego powikłania (tabela VII). W badaniu stwierdzono, że stężenie ucys C wykazywało ujemną korelację z wiekiem płodowym oraz urodzeniową i aktualną masą ciała, natomiast nie wykazuje związku z wiekiem kalendarzowym. Zjawisko to może odzwierciedlać proces dojrzewania nerek. Wg autorów zarówno uil18 jak i ucysc mogą być uznane za niezależne predyktory AKI u noworodków bez objawów posocznicy, zwłaszcza, że na stężenie uil18 nie miały wpływu wiek płodowy, kalendarzowy, masa ciała, płeć, punktacja skali APGAR, SNAP - co uznać można za ogromną zaletę tej cytokiny jako markera niedokrwiennego uszkodzenia nerek [52]. Markery AKI po zabiegach kardiochirurgicznych AKI jako powikłanie występuje u 30-40% dzieci poddanych zabiegom kardiochirurgicznym [11,23,28,35]. U pacjentów wymagających leczenia nerkozastępczego obserwowana jest zarówno większa śmiertelność jak i chorobowość [23,27,54]. Dzieci z wrodzonymi wadami serca poddawane zabiegom w krążeniu pozaustrojowym (cardiopulmonary bypass CPB) stanowią wzorcową populację do badań ungal jako biomarkera AKI. W większości przypadków funkcja nerek tych dzieci jest wyjściowo prawidłowa a wystąpienie AKI (jako powikłania CPB) można przewidzieć w czasie. Najbardziej skomplikowane i najdłuższe operacje wrodzonych wad serca zazwyczaj mają miejsce u noworodków. U dzieci z wrodzoną wadą serca masa mięśniowa jest często zmniejszona, zatem wzrost SCr może wskazywać na znacznie większe uszkodzenie nerek aniżeli w zdrowej populacji [23]. Krawczewski i wsp. [23] podjęli się oceny stężenia sngal oraz ungal jako wczesnych markerów AKI po zabiegach kardiochirurgicznych w populacji pediatrycznej oraz noworodkowej (n=374). AKI (definiowane jako wzrost SCr o minimum 0,3 mg/dl w grupie noworodków oraz o ponad 50% w grupie pediatrycznej w okresie do 48. godzin po zabiegu) wystąpiło u 30% pacjentów. W 2. godzinie po CPB doszło do wzrostu stężenia zarówno sngal jak i ungal, który utrzymywał się przez cały okres trwania badania. W grupie pediatrycznej stężenia zarówno ungal jak i sngal istotnie korelowały z długością hospitalizacji oraz długością trwania i ciężkością przebiegu AKI. Wartości progowe sngal i ungal dla rozpoznania AKI w 2. godzinie po CPB w obydwu badanych grupach dzieci przedstawiono w tabeli VIII. Wyniki wskazują, że stężenia sngal i ungal w 2. godzinie po CPB są najwcześniejszymi i doskonałymi markerami AKI po CPB zarówno w populacji noworodkowej jak i pediatrycznej [23]. Charakterystykę sngal i ungal jako wskaźników AKI po zabiegach CPB wg Tabela VII Wartości predykcyjne stężeń uil18 oraz ucysc dla wystąpienia AKI u noworodków, wg [52]. Newborns uil18 and ucysc AKI predictive values, according to [52]. AKI (n=11) uil18/ucr [pg/mg] ucysc/ucr [ng/mg] Punkt odcięcia 1800 2500 Czułość 92% 91% Swoistość 64% 86% AUROC 72% 92% Tabela VIII Wartości punktów odcięcia dla AKI sngal i ungal w 2. godz. po CPB w populacji pediatrycznej i noworodkowej, wg [23]. sngal and ungal cut off points in 2-nd hour post CPB in pediatric and neonatal population, according to [23]. Populacja pediatryczna (AKI - 31%) (n=104/338) 2 godz. po CPB - punkt odcięcia Populacja noworodkowa (AKI 23%) (n=8/35) 2 godz. po CPB - punkt odcięcia sngal 45 sngal 95 ungal 48 ungal 185 różnych autorów zawarto w tabeli IX [13, 24,25,44]. Kolejnym markerem, którego przydatność jako wczesnego predyktora AKI oceniano w populacji dzieci po zabiegach CPB była netryna-1. Netryna-1 jest pochodną lamininy oraz cząsteczką przewodnictwa aksonalnego. U zwierząt po indukowanym epizodzie AKI nie stwierdza się obecności netryny-1 w moczu. Ramesh i wsp. [43] chcąc ocenić wartość diagnostyczną tego markera objęli badaniem populację 26 dzieci, które rozwinęły AKI po CPB. Wzrost stężenia netryny-1 stwierdzono w moczu u dzieci z AKI już 2. godziny po CPB, przy czym maksymalne stężenie tego markera obserwowano po 6. godzinach (2462 pg/mg ucr, SD: 370) a jego podwyższony poziom w moczu utrzymywał się przez 48 godzin po operacji. AUROC w 2., 6., oraz 12. godzinie wynosił odpowiednio: 74%, 86% oraz 89%. Autorzy badania stwierdzili, że stężenie netryny-1 w 6. godzinie po CPB jest wczesnym, wiarygodnym i niezależnym markerem AKI [43]. Podsumowanie Istotne z praktycznego punktu widzenia jest pogłębienie w najbliższej przyszłości wiedzy dotyczącej korelacji pomiędzy stężeniami nowych markerów AKI a występowaniem mocnych punktów końcowych rokowania, takich jak konieczność wdrożenia leczenia nerkozastępczego, zdarzenia sercowo naczyniowe, długość hospitalizacji lub zgon [17]. NGAL oznaczana zarówno w moczu jak i surowicy wydaje się być obiecującym markerem nawet subklinicznego AKI u noworodków nie tylko ze względu na wysoką swoistość oznaczeń ale przede wszystkim na względną prostotę zarówno pobierania materiału jak i oznaczeń laboratoryjnych [12,18,19,51]. Piśmiennictwo 1. Abitbol C.L., Bauer C.R., Montane B. et al.: Longterm follow-up of extremely low birth weight infants with neonatal renal failure. Pediatr. Nephrol. 2003, 18, 887. 2. Akcan-Arikan A., Zappitelli M., Loftis L.L. et.al.: Modified RIFLE criteria in critically ill children with acute kidney injury. Kidney Int. 2007, 71, 1028. 3. Askenazi D.J., Ambalavanan N., Goldstein S.L.: Acute kidney injury in critically ill newborns: What do we know? What do we need to learn? Pediatr. Nephrol. 2009, 24, 265. 4. Askenazi D.J., Koralkar R., Levitan E.B. et al.: Baseline values of candidate urine acute kidney injury biomarkers vary by gestational age in premature infants. Pediatr. Res. 2011, 70, 3, 302. 5.Askenazi D.J., Montesanti A., Hunley H. et al.: Urine biomarkers predict acute kidney injury and mortality in very low birth weight infants. J. Pediatr. 2011, 159, 907. 6. Bennet M., Dent C., Qing M.: Urine NGAL predicts Tabela IX Stężenia sngal i ungal jako markerów AKI po zabiegach CPB, wg [13, 24, 25, 44]. sngal and ungal concentrations as AKI markers after CPB procedures, according to [13, 24, 25, 44]. Populacja Marker [godz. po CPB] Punkt odcięcia Czułość Swoistość AUROC Uwagi Dzieci i dorośli sngal [2.godz] 150 84% 94% 96% Dobra korelacja z ciężkością, długością trwania AKI oraz długością okresu hospitalizacji po CPB Dzieci i dorośli ungal [2.godz] 100 82% 90% 95% Predykacja AKI po CPB; Dobra korelacja z ciężkością, długością trwania AKI, okresem hospitalizacji, koniecznością RRT, śmiertelnością. Przegląd Lekarski 2013 / 70 / 1 23

Severity of acute kidney injury after cardiac surgery: a prospective study. Clin. J. Am. Soc. Nephrol. 2008, 3, 665. 7. Boligano D., Coppolino G., Campo S. et al.: Urinary Neutrophil Gelatinase Associated Lipocalin (NGAL) is associated with severity of renal disease in proteinuric patients. Nephrol. Dial. Transplant. 2008, 23, 414. 8. Bakr A. F.: Prophylactic theophylline to prevent renal dysfunction in newborns exposed to perinatal asphyxia a study in a developing country. Pediatr. Nephrol. 2005, 20, 1249. 9. Bhat M.A., Shah Z.A., Makhdoomi M.S., Mufti M.H.: Theophylline for renal function in term neonates with perinatal asphyxia: a randomized, placebo-controlled trial. J. Pediatr. 2006, 149, 180. 10. Cataldi L., Mussap M., Verlato G. et al.: Neonatal Nephrology Study Group of the Italian Society of Neonatology. Netilmicin effect on urinary retinol binding protein (RBP) and N-acetyl-beta-D-glucosaminidase (NAG) in preterm newborns with and without anoxia. J. Chemother. 2002, 14, 76. 11. Chertow G.M., Levy E.M., Hammermeister K.E. et al.: Independent association between acute renal failure and mortality following cardiac surgery. Am. J. Med. 1998, 104, 343. 12. Devarajan P.: Biomarkers for the early detection of acute kidney injury. Curr. Opin. Pediatr. 2011, 23, 194. 13. Dent C.L., Ma Q., Dastrala S. et al.: Plasma NGAL predicts acute kidney injury, morbidity and mortality after pediatric cardiac surgery: A prospective uncontrolled cohort study. Crit. Care 2007, 11, 127. 14. Ding H., He Y., Li K. et al.: Urinary Neutrophil Gelatinase Associated Lipocalin (NGAL) is an early biomarker for renal tubulointerstitial injury in IgA nephropathy. Cvlin. Immunol. 2007, 123, 227. 15. Fanos V, Cataldi L. Antibacterial-induced nephrotoxicity in the newborn. Drug Saf. 1999, 20, 245. 16. Fjaertoft G., Foucard T., Xu S., Venge P.: Human neutrophil lipocalin (HNL) as a diagnostic tool in children with acute infections: a study of the kinetic. Acta Pediatr. 2005, 94, 661. 17. Goldstein S.L., Somers M.J., Baum M.A. et al.: Pediatric patients with multiorgan dysfunction syndrome receiving continous renal replacement therapy. Kidney Int. 2005, 67, 653. 18. Haase M., Devarajan P., Fielitz-Haase A. et al.: The outcome of neutrophil gelatinase-associated lipocalin (NGAL)-positive subclinical acute kidney injury: a multicenter pooled analysis of prospective studies. J. Am. Coll. Cardiol. 2011, 26, 57, 1752. 19. Haase M., Bellomo R., Devarajan P. et al.: NGAL Metaanalysis Investigator Group: Accuracy of neutrophil gelatinase-associated lipocalin (NGAL) in diagnosis and prognosis in acute kidney injury: a systematic review and meta-analysis. Am. J. Kidney Dis. 2009, 54, 1012. 20. Himmelfarb J., Joannidis M., Molitoris B. et al.: Evaluation and initial management of acute kidney injury. Clin. J. Am. Soc. Nephrol. 2008, 3, 962. 21. Huynh T.K, Bateman D.A., Parravicini E. et al.: Reference values of urinary neutrophil gelatinoseassociated lipocalin in very low birth weight infants. Pediatr. Res. 2009, 66, 528. 22. Jenik A.G., Ceriani - Cernadas J.M., Gorenstein A. et al.: A randomized, double-blind, placebo-controlled trial of the effects of prophylactic theophylline on renal function in term neonates with perinatal asphyxia. Pediatrics. 2000, 105, E45. 23. Krawczeski C.D., Woo J.G., Wang Y. et al.: Neutrophil Gelatinase-Associated Lipocalin Concentrations Predict Development of Acute Kidney Injury in Neonates and Children after Cardiopulmonary Bypass. J. Pediatr. 2011, 158, 1009. 24. Kumar A. B., Suneja M.: Cardiopulmonary Bypass associated Acute Kidney Injury Anesthesiology 2011, 114, 964. 25. Kuwabara T., Mori K., Mukoyama M. et al.: Urinary neutrophil gelatinase-associated lipocalin levels reflect damage to glomeruli, proximal tubules, and distal nephrons. Kidney Int. 2009, 75, 285. 26. La Manna G., Galletti S., Capelli I. et al.: Urinary Neutrophil Gelatinase-Associated Lipocalin at birth predicts early renal function in very low birth weight infants. Ped. Res. 2011, 70, 379. 27. Lassnigg A., Schmidlin D., Mouhieddine M. et al.: Minimal changes of serum creatinine predict prognosis in patients after cardiothoracic surgery: a prospective cohort study. J. Am. Soc. Nephrol. 2004, 15, 1597 28.Lok C.E., Austin P.C., Wang H., Tu J.V.: Impact of renal insufficiency on shortand Long - termoutcomes after cardiac surgery. Am. Heart J. 2004, 148, 430. 29. Lavery A.P., Meinzen-Derr J.K., Anderson E. et al.: Urinary NGAL in premature infants. Pediatr. Res. 2008, 64, 423. 30. Lavery A.P., Meinzen-Derr J. K., Edward Anderson E. et al.: Urinary NGAL in premature infants. Pediatr. Res. 2008, 64, 423. 31. Ling W., Zhaohui N. Ben H.: Urinary IL-18 and NGAL as early predictive biomarkers in contrast induced nephropathy after coronary angiography. Nephron. Clin. Pract. 2008, 108, 176. 32. Liu K.D., Himmelfarb J., Paganini E. et al.: Timing of initiation of dialysis in critically ill patients with acute kidney injury. Clin. J. Am. Soc. Nephrol. 2006, 1, 915. 33. Mak R. Acute kidney injury in children: the dawn of a new era. Pediatr. Nephrol. 2008, 23, 2147. 34. Mori K., Nakao K. Neutrophil gelatinase associated lipocalin as the real time indicator of active kidney damage. Kidney Int. 2007, 71, 967. 35. Mishra J., Dent C., Tarabishi R. et al.: Neutrophil gelatinase-associated lipocalin (NGAL) as a biomarker for acute renal injury after cardiac surgery. Lancet 2005, 365, 1231. 36. Mishra J., Ma Q., Prada A. et al.: Identification of neutrophil gelatinase-associated lipocalin as a novel early urinary biomarker for ischemic renal injury. J. Am. Soc. Nephrol. 2003, 14, 2534. 37. Mori K., Lee H.T., Rapoport D. et al.: Endocytic delivery of lipocalin-siderophore-iron complex rescues the kidney from ischemia-reperfusion injury. J. Clin. Invest. 2005, 115, 610. 38. Nguyen M.T., Devarajan P.: Biomarkers for the early detection of acute kidney injury. Pediatr. Nephrol. 2008, 23, 2151. 39. Parikh C.R., Devarajan P.: New biomarkers of acute kidney injury. Crit. Care Med. 2008, 36, S159. 40. Parravicini E.: The clinical utility of urinary neutrophil gelatinase-associated lipocalin in the neonatal ICU. Curr. Opin. Pediatr. 2010, 22, 146. 41. Parravicini E., Lorenz J.M., Nemerofsky S.L. et al: Reference range of urinary neutrophil gelatinaseassociated lipocalin in very low-birth-weight infants: preliminary data. Am. J. Perinatol. 2009, 26, 437. 42. Parravicini E., Nemerofsky S.L., Michelson K. A. et al.: Urinary Neutrophil Gelatinase-Associated Lipocalin is a promising biomarker for late onset culture-positive sepsis in very low birth weight infants. Pediatr. Res. 2010, 67, 636. 43. Ramesh G., Krawczeski C., D., Woo J. et al.: Urinary Netrin-1 is an early predictive biomarker of acute kidney injury after cardiac surgery. Clin. J. Am. Soc. Nephrol. 2010, 5, 395. 44. Ray P., Yannick M., Riou B., Houle T.: Statistical evaluation of a biomarker. Anesthesiology 2010, 112, 1023. 45. Schmidt-Ott K.M., Mori K., Li J.Y. et al.: Dual action of neutrophil gelatinase-associated lipocalin. J. Am. Soc. Nephrol. 2007, 18, 407. 46. Schmidt-Ott K.M., Mori K., Kalandadze A. et al.: Neutrophil gelatinase-associated lipocalin-mediated iron traffic in kidney epithelia. Curr. Opin. Nephrol. Hypertens. 2006, 15, 442. 47. Skalova S., Chladek J.: Urinary N-acetyl-beta- D-glucosaminidase activity in healthy children. Nephrology 2004, 9, 19. 48. Suzuki M., Wiers K.M., Klein-Gitelman M.S. et al.: Neutrophil gelatinase associated lipocalin as a biomarker of diseases activity in pediatric lupus nephritis. Pediatr. Nephrol. 2008, 23, 403. 49. Vento M., Sastre J., Asensi M.A., Vina J.: Room-air resuscitation causes less damage to heart and kidney than 100% oxygen. Am. J. Respir. Crit. Care Med. 2005, 172, 1393. 50. Willis F., Summers J., Minutillo C., Hewitt I.: Indices of renal tubular function in perinatal asphyxia. Arch. Dis. Child. Fetal. Neonatal. Ed. 1997, 77, F57. 51. Walcher A., Edelstein C.L.: Biomarkers of acute kidney injury. US Nephrology, 2008, 3, 38. 52. Yanhong L., Chenlu F., Xiaofei Z. et al.: Urine interleukin-18 and cystatin-c as biomarkers of acute kidney injury in critically ill neonates. Pediatr Nephrol. (published on line, 08 January 2012. 53. Zaffanello M., Antonucci R., Cuzzolin L. et al.: Early diagnosis of acute kidney injury with urinary biomarkers in the newborn J. Mat. Fet. Neonatal. Med. 2009, 1. 54.Zappitelli M., Bernier P.L., Saczkowski R.S. et al.: A small post-operative rise in serum creatinine predicts acute kidney injury in children undergoing cardiac surgery. Kidney Int. 2009, 76, 885. 55. Zappitelli M., Washburn K.K., Arikan A.A. et al.: Urine neutrophil gelatinase-associated lipocalin as an early marker of acute kidney injury in critically ill children: a prospective cohort study. Crit. Care 2007, 11, R84. 24 Przegląd Lekarski 2013 / 70 / 1 M. Miklaszewska i wsp.