Diagnostische und prognostische Stratifikation für Nierenschäden in der Notaufnahme durch die Nutzung von Urin Biomarkern

Abstract

Akutes Nierenversagen (AKI) ist nach wie vor ein häufiger und ernst zu nehmender klinischer Befund. Besonders oft führt eine Form des Nierenversagens, das Intrinsische Nierenversagen (iAKI) zu ungünstigen klinischen Verläufen. Diese Form des Nierenversagens ist mit strukturellen Nierenschädigungen assoziiert, was im Unterschied zu anderen Formen des Nierenversagens andere therapeutische Konsequenzen hat. Deshalb ist eine möglichst frühe Unterscheidung der einzelnen Formen des Nierenversagens notwendig. Die herkömmliche Diagnostik beruht größtenteils auf Messungen von Kreatininwerten, wobei eine Unterscheidung der verschiedenen Formen des Nierenversagens kaum möglich ist. In den letzten Jahren wurden deshalb verschiedene Urin-Biomarker auf die Detektion von Intrinsischem Nierenversagen hin untersucht. In der vorliegenden Arbeit wird der diagnostische und prognostische Wert von fünf verschiedenen Urin-Biomarker untersucht und mit der konservativen Diagnostik mit Serum-Kreatinin verglichen. Die in der vorliegenden Arbeit untersuchten Urin-Biomarker sind: Urin-Neutrophilen- Gelatinase- assoziiertes Lipocalin [uNGAL], Urin-Kidney Injury Molecule 1 [uKIM-1], Urin-Leber-Typ- Fettsäure-bindendes Protein [uLFABP], Urin- Interleukin 18 [uIL 18] und Urin-Cystatin C [uCysC]. Es wurde eine prospektiven Kohortenstudie mit 543 unselektierten Notaufnahmepatienten durchgeführt. Diese Kohorte war Teilkohorte einer multizentrischen Studie [1] von 1635 Notaufnahmepatienten. Ziel war es, Angaben über den Wert jedes einzelnen Biomarkers im Vergleich zum Serum- Kreatinin bei der Diagnosestellung von Intrinsischem Nierenversagen, bei der Vorhersage von Schwere und Dauer von iAKI und bei der Vorhersage klinischer Ergebnisse wie Tod oder Dialysebeginn zu erhalten. Es wurde im Ergebnis deutlich, dass jeder der fünf Biomarker mit unterschiedlicher Signifikanz bei iAKI erhöht war. Der beste Marker war uNGAL (WB) mit einer Spezifität von 83% und Sensitivität von 68% bei einem Cutoff von 90 µg/ml. Auch für die Schwere und die Dauer von iAKI erwies sich uNGAL als der beste Prädiktor. Bekanntlich ist iAKI sehr häufig mit ungünstigen klinischen Endpunkten assoziert. Auch in der vorliegenden Studie wurde das belegt. Die häufigsten Fälle von Tod oder Dialysebeginn wurden bei Patienten mit iAKI im Vergleich zu Patienten mit anderen Formen des Nierenversagens verzeichnet. Die Urin-Biomarker uNGAL in Kombination mit uLFABP waren dabei die besten Prädiktoren für ein negatives klinisches Ergebnis. Jeweils in Kombination mit sCr-Werten konnte sowohl uNGAL als auch uLFABP die Risikoeinschätzung verbessern. Eine Gruppe in der Kohorte wurde gefunden, die zwar niedrige sCr-Werte, aber hohe Biomarkerwerte von uNGAL und uLFABP zeigten. Diese Patienten wären bei der alleinigen Messung von Serum- Kreatinin mit der konventionellen Diagnostik nicht der richtigen Risikoklasse zugeordnet und als Risikopatienten übersehen worden. Im Ergebnis kann gesagt werden, dass die Biomarker die diagnostische und auch prognostische Einteilung der Patienten in der Notaufnahme verbessern können.

Acute kidney injury (AKI) is a ubiquitous event in clinical practice, frequently with severe consequences. Intrinsic acute kidney injury (IAKI) is a variant of it. It is associated with structural kidney damage (nephron injury) and leads frequently to an unfavorable clinical outcome.The usual diagnostics with creatinine exhibits deficits in the ability to distinguish different forms of kidney injury. That motivated studies with a variety of urine biomarkers with respect to detection of iAKI. In this prospective cohort study, we determine the diagnostic and prognostic value of several urinary biomarkers for iAKI in the emergency department and compare it with currently used diagnostics. Five biomarkers (urinary neutrophil gelatinase–associated lipocalin [uNGAL],kidney injury molecule-1 [uKim-1], urinary liver-type fatty acid binding protein[LFABP], urinary interleukin-18 [u-IL-18], and cystatin C [u-cysC])were measured in 543 unselected emergency department patients at the time of hospital admission. We assesed the performance of the biomarkers for detection of severity and duration of iAKI and the predictive power for poor clinical outcome. UNGAL performed best in diagnosing iAKI out of the 5 (specifity 83%, sensitivity 68% withacutoff at 90 µg/l).It also proved to be the best predictor of the severity and duration of iAKI. iAKI was more frequently associated with the negative combined clinical outcome death or in- hospital dialysis compared to other clinical diagnoses.The best predictive value for negative clinical outcome had uNGAL combined with uLFABP.Risk assessment of both uNGAL and uLFABP individually was imporved if each was combined with sCr-values. We also identified a subgroup in the cohort with low creatinine values but elevated uNGAL and uLFABP. The biomarker values allowed for correct patient classification. This group would have gone unnoticed as patients at risk with currently used diagnostics. In summary, prognostic and diagnostic stratification in the emergency department is possible by the use of biomarkers.