Острое повреждение почек (ОПП) — это клиническое состояние, связанное с многочисленными неблагоприятными прогнозами. Ранняя диагностика и лечение могут значительно улучшить прогноз пациентов, что является основной мотивацией для поиска маркеров AKI. Но помимо этого, маркеры AKI могут также пролить свет на молекулярные механизмы, лежащие в основе этого сложного и гетерогенного заболевания, и могут быть использованы в качестве инструментов молекулярного фенотипирования для прямого клинического вмешательства при AKI.
АКИ — это не отдельное заболевание, а клинический синдром, который является результатом многочисленных повреждений почек и носит многофакторный характер. Поэтому, по-видимому, невозможно достичь превосходной диагностической эффективности с помощью одного маркера AKI.
Профессора Алге и Артур из отделения нефрологии Медицинского колледжа Южной Каролины описали механизмы, маркер-опосредованные терапевтические и прогностические свойства новых маркеров AKI в контексте современных достижений в области маркеров AKI, и этот обзор был недавно опубликован в журнале CJASN.
Новые маркеры AKI
1. нейтрофильная желатиназа липидный транспортный белок (NGAL) NGAL мочи и плазмы может быть использован для прогнозирования развития и прогрессирования AKI.
NGAL — широко экспрессируемый белок из семейства липидных транспортных белков, размер которого составляет 25 KD. Внутрипочечные уровни NAGL значительно повышаются на транскрипционном и белковом уровнях после ишемического или нефротоксического повреждения.
Концентрация NGAL в плазме повышается после AKI, и NGAL фильтруется через гломерулу и реабсорбируется в проксимальных канальцах. Повышенный уровень NGAL может быть обнаружен в моче через 3 часа после травмы, пик в моче наблюдается через 6 часов, и есть данные, что повышенный уровень может сохраняться до 5 дней после травмы почек.
2. Молекула травмы почек-1 (KIM-1) KIM-1 — это трансмембранный белок с молекулярной массой 38,7 кД, включающий внеклеточный муциновый и иммуноглобулиновый домены. Он экспрессируется на низком базальном уровне в нормальных почках и на повышенном уровне после локального повреждения ишемии-реперфузии.
Белок KIM-1 локализован в пролиферирующих дифференцированных эпителиальных клетках в проксимальном канальце через 48 часов после травмы AKI.
3. Интерлейкин-18 (IL-18) IL-18 является провоспалительным цитокином с молекулярной массой 22 кД и повышается в больших количествах после локальной ишемии/реперфузии, введения глицерина и платиноопосредованного повреждения почек.
IL-18 является высоко ценимым показателем в биомаркер-опосредованной терапии, поскольку он может играть важную роль в воспалительном процессе во время фазы развития AKI.
4. Печеночный белок, связывающий жирные кислоты (L-FABP) L-FABP экспрессируется в почечной коре, имеет молекулярную массу 14 кД, обнаруживается в основном в проксимальных канальцах и обладает антиоксидантными свойствами как почечный защитный белок.
L-FABP в моче повышается сразу после кардиохирургической операции и может перерасти в AKI, достигая пика в течение 6 часов.
У пациентов с АКИ после кардиохирургических операций и АКИ по нехирургическим причинам повышенный ангиотензиноген в моче ассоциируется с прогрессированием АКИ и плохим прогнозом, таким как длительное пребывание в больнице, необходимость в заместительной почечной терапии (ЗПТ) и смерть.
6. тканевый ингибитор металлопротеиназ -2 (TIMP-2) TIMP-2 является новым маркером АКИ, и несколько недавних исследований продемонстрировали его роль на различных клинических стадиях АКИ, но его роль при АКИ более сложна.
7. белок, связывающий инсулиноподобный фактор роста 7 (IGFBP7) IGFBP7, широко распространенный белок с молекулярной массой 29 кД, начинает рассматриваться как опухолевый супрессор и регулятор клеточного старения. Как и TIMP-2, IGFBP7 только недавно был идентифицирован в исследованиях как маркер AKI.
Взаимосвязь между новыми маркерами и развитием AKI
Эти новые маркеры AKI присутствуют на всех клинических стадиях AKI и отражают молекулярные и клеточные события в развитии AKI.
Изменения концентрации каждого маркера с течением времени при развитии АКИ показаны на рисунке 1.
Рисунок 1. Изменение концентрации маркеров AKI с течением времени после травмы почек
Роль каждого почечного маркера на разных стадиях АКИ и ЦП показана на рисунке 2.
Рисунок 2. Интегрированная модель почечных маркеров
Эта модель делит клинические стадии AKI на четыре фазы: инициация, прогрессирование, восстановление и хроническое повреждение почек, с последующим подробным описанием процесса развития.
1. в фазе инициации происходит быстрое снижение GFR
2. во время фазы развития, GFR продолжает снижаться, AKI прогрессирует от легкой до агрессивной, а IL-18 достигает пика во время фазы развития
3. ангиотензиноген повышается во время фазы развития и способствует развитию хронического повреждения почек
4. в отличие от IL-18 и ангиотензиногена, NGAL и L-FABP обладают ренопротекторным действием
5. TIMP-2 и IGFBP7, недавно выявленные ранние маркеры AKI, также были признаны нефропротекторами.
6. фаза восстановления, которая включает в себя восстановление нормальной клеточной и физиологической функции, начинается не ранее чем через 2-3 дня после первоначальной травмы и длится более недели. Постоянное повышение NGAL и L-FABP может быть связано с ремонтом
7. концентрация KIM-1 в моче достигает максимума через 48 часов после травмы и также является маркером предвосстановления
8. ангиотензиноген мочи был предложен в качестве маркера процесса ЦП, и считается, что ангиотензиноген мочи отражает внутрипочечную активность RAS, способствующую развитию ЦП, и повышенный ангиотензиноген мочи во время AKI может способствовать развитию ЦП.
Аналогичным образом, экспрессия KIM-1 и NGAL остается повышенной в период после АКИ, что свидетельствует о продолжающемся повреждении почек и переходе к хронической болезни почек.
Эти новые маркеры AKI играют важную роль в переходе от острого к хроническому повреждению почек, а их совместный анализ может дать надежду на раннюю диагностику и лечение AKI.