Arnold von Eckardstein - Institut für Klinische Chemie ...
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<strong>Arnold</strong> <strong>von</strong> <strong>Eckardstein</strong><br />
<strong>Institut</strong> <strong>für</strong> <strong>Klinische</strong> <strong>Chemie</strong><br />
UniversitätsSpital Zürich<br />
Diagnostik und Monitoring<br />
des Akuten Nierenversagens
Akutes Nierenversagen<br />
Bedeutung<br />
Klassifikation und Diagnostik heute<br />
Neue Biomarker
Definition des Akuten Nierenversagens<br />
(heute: Akute Nierenschädigung / Acute Kidney Injury = AKI)<br />
‣ Bis 2004 kein Konsens über Definition und diagnostische<br />
Kriterien des Akuten Nierenversagens.<br />
‣ Prinzipiell charakterisiert durch abrupte Verminderung der<br />
Nierenfunktion (innerhalb <strong>von</strong> Stunden oder Tagen).<br />
‣ Üblicherweise diagnostiziert aufgrund<br />
ansteigender Kreatinin-Konzentration im Serum/Plasma<br />
und/oder Abnahme der Urinausscheidung<br />
‣ Angaben zur Inzidenz variieren erheblich:<br />
- <strong>von</strong> < 5% bei hospitalisierten Patienten<br />
- bis >30% bei Intensivmedizin-Patienten<br />
‣ Mortalität 15 – 60%
Ursachen des im Spital<br />
erworbenen Akuten Nierenversagens<br />
Bellomo: Curr Opin Crit Care 2006, 12:.557–560
Akutes Nierenversagen<br />
Bedeutung<br />
Klassifikation und Diagnostik heute
Mortalität und Kosten in Abhängigkeit vom<br />
Kreatinin-Anstieg im Spital<br />
Himelfarb, et al. Kidney Int. 2007
Klassifikation des Akuten Nierenschadens<br />
(Acute Kidney Injury) durch RIFLE-Kriterien<br />
Acute DIalysis Quality Initiative (ADQI): Bellomo et al. Crit. Care 2004, 8:R204-212
Klassifikation des Akuten Nierenschadens<br />
(Acute Kidney Injury) durch RIFLE-Kriterien*<br />
RIFLE<br />
Kategorie<br />
R: Risk<br />
I: Injury<br />
Kreatinin/GFR-Kriterien<br />
Kriterien<br />
Anstieg Krea basal um Faktor >1.5<br />
oder Abfall GFR um >25%<br />
Anstieg Krea basal um Faktor >2<br />
Abfall GFR um >50%<br />
Urinausscheidung<br />
6h<br />
12h<br />
F: Failure<br />
Anstieg Krea basal um Faktor > 3 24h<br />
Abfall GFR um >75%<br />
oder Anurie >12h<br />
Kreatinin >354mol/L<br />
+ Anstieg um 44 mol/L<br />
L: Loss Verlust der Nierenfunktion über > 4 Wochen<br />
E: ESKD End Stage Kidney Disease > 3 Monate:<br />
Terminale Niereninsuffizienz<br />
Acute DIalysis Quality Initiative (ADQI): Bellomo et al. Crit. Care 2004, 8:R204-212
Inzidenz und Spital-Sterblichkeit <strong>von</strong><br />
Intensivmedizin-Patienten n. RIFLE-Kategorien<br />
(ANZICS APD 2000-2005: 120’123 ICU-Patienten)<br />
Anzahl Fälle<br />
63.9%<br />
Mortalität (%)<br />
16.2% 13.6%<br />
6.3%<br />
RIFLE-<br />
Kategorie<br />
Bagshaw, S. M. et al. Nephrol. Dial. Transplant. 2008 23:1203-1210;
Überleben/Mortalität <strong>von</strong> Patienten<br />
mit Akutem Nierenschaden (AKI)<br />
in Abhängigkeit vom RIFLE-Stadium<br />
Follow-up <strong>von</strong> 474 Patienten mit AKI<br />
Retrospective Analyse <strong>von</strong><br />
5‘383 ICU Patienten (2000-<br />
2001). P = 0.035 P = ns P = ns<br />
Hoste et al. Crit. Care 2006<br />
(signifikante Assoziationen auch mit Notwendigkeit<br />
einer Nierenersatztherapie, Wiederherstellung<br />
der Nierenfunktion und Hospitalisierungsdauer)<br />
Ali, T. et al. J Am Soc Nephrol 2007;18:1292-1298
Klassifikation des Akuten Nierenschadens<br />
(Acute Kidney Injury) durch AKIN-Kriterien*<br />
RIFLE: 48h-Zeitfenster<br />
+ Anstieg um 26.2 mmol/L in R (Stadium 1),<br />
+ Nierenersatztherapie-Einsatz in F<br />
AKIN<br />
Stadium<br />
Kreatinin-Kriterien<br />
Kriterien<br />
Urinausscheidung<br />
1 Anstieg Krea um 26.2 mol/L<br />
oder Krea basal auf 150-199%<br />
199%<br />
Krea basal<br />
6h<br />
2 Krea<br />
basal auf 200-299%<br />
299% 12h<br />
3 Krea<br />
basal auf > 300% oder 24h<br />
Krea >354mol/L +44 mol/L oder Anurie >12h<br />
Acute Kidney Injury Network (AKIN)<br />
Mehta et al. Crit. Care 2007, 11: R31
Vergleich der RIFLE- und<br />
AKIN-Kriterien<br />
<strong>für</strong> die Diagnose einer<br />
Akuten Nierenschädigung<br />
(Endpunkt: Mortalität)<br />
(ANZICS APD 2000-2005:<br />
120’123 ICU-Patienten)<br />
RIFLE:<br />
AUC: 0.66<br />
Kategorie Odds ratios<br />
RIFLE AKIN RIFLE AKIN<br />
R 1 2.24 2.45<br />
F 2 3.95 4.23<br />
I 3 5.13 5.22<br />
Bagshaw, S. M. et al.<br />
Nephrol. Dial. Transplant. 2008<br />
23:1569-1574;<br />
AKIN:<br />
AUC: 0.67
Konventionelle Laborparameter mit niedriger<br />
oder unbekannter diagnostischer Wertigkeit<br />
- Fraktionelle Natriumexkretion (FE Na )<br />
- Fraktionelle Harnstoffexkretion (FE Urea )<br />
- Fraktionelle Harnsäureexkretion<br />
- Fraktionelle Chloridexkretion<br />
- Natrium im Urin<br />
- Urin/Plasma-Kreatinin Ratio<br />
- Urin/Plasma-Harnstoff-Ratio<br />
- Urin-Harnsäure/Kreatinin-Ratio
Akutes Nierenversagen<br />
Bedeutung<br />
Klassifikation und Diagnostik heute<br />
Neue Biomarker
Einfluss- und Störfaktoren<br />
konventioneller Marker der Nierenfunktion<br />
Serummarker Konzentration erhöhend Konz. erniedrigend<br />
Kreatinin junges Alter, hohes Alter<br />
männliches Geschl.<br />
weibliches Geschl.<br />
Eiweissreiche Nahrung eiweissarme Nahrung<br />
Starke körperl. Belastung Muskelverlust (Kachexie,<br />
Medik. (Cimetidin, Trimethoprim) Amputation, Lähmungen)<br />
Jaffe Reaktion (Ketose, Glukose) Jaffe (Bilirubin)<br />
Harnstoff Volumenminderung Volumenexpansion<br />
hohe Proteinzufuhr<br />
Proteinmangelernährung<br />
Gastrointestinale Blutungen Lebererkrankungen<br />
Kritische Erkrankungen (Fieber, Schwangerschaft,<br />
Medik. (Corticoide, Tetracycline) SIADH<br />
Cystatin C höheres Alter, jüngeres Alter<br />
männliches Geschl.<br />
weibliches Geschl<br />
hoher BMI, Raucher<br />
niedriger BMI<br />
Hyperthyreoidismus<br />
Hypothyreoidismus<br />
Entzündung<br />
Corticosteroide
Verläufe der Plasmakonzentrationen<br />
<strong>von</strong> Kreatinin und Cystatin C<br />
nach herzchirurgischen Eingriffen<br />
Kreatinin (Plasma)<br />
Cystatin C (Plasma)<br />
72 Patienten, 72 Stunden-Nachbeobachtung<br />
AKI = Kreatinin-Anstieg um 25% oder Nierenersatztherapie (RRT)<br />
Koyner et al., Kidney Int 2008
Progression des Akuten Nierenschadens
Potentielle Biomarker im Urin zur Diagnose<br />
einer Akuten Nierenschädigung
Cystatin C im Urin<br />
nach Herzchirurgie<br />
Koyner et al., Kidney Int 2008<br />
72 Patienten,<br />
72 Stunden-Nachbeobachtung<br />
AKI = Kreatinin-Anstieg um 25%<br />
oder Nierenersatztherapie (RRT)<br />
ROC-Analyse
NGAL:<br />
Neutrophil Gelatinase Assoziiertes Lipocalin<br />
= Lipocalin-2 oder Siderocalin<br />
Beteiligt an der unspezifischen Abwehr<br />
bakterieller Infektionen<br />
In Tierexperimenten nach nephrotoxischem<br />
oder ischämischem Schaden als eins der<br />
ersten Proteine freigesetzt<br />
Crystal structure of NGAL<br />
bound to Fe(III)-Enterobactin<br />
(Fishbach, et al. Nat Chem Biol 2006)<br />
RNA levels (fold change)<br />
(Schmidt –Ott et al., JASN 2007)<br />
Hours post-ischemia
Verläufe <strong>von</strong> NGAL im Plasma oder Urin<br />
nach herzchirurgischen Eingriffen<br />
NGAL im Plasma<br />
NGAL im Urin<br />
Koyner et al.,<br />
Kidney Int 2008
Urin-Konzentrationen <strong>von</strong> NGAL<br />
nach herzchirurgischen Eingriffen<br />
71 Kinder nach kardiopulmonaler Bypass-Chirurgie, 20 Kinder mit AKI)<br />
NGAL im Urin (g/L)<br />
NGAL im Urin (g/g Kreatinin)<br />
Mishra et al. Lancet 2005
Test-Charakteristika <strong>von</strong> NGAL im Urin oder<br />
Serum nach herzchirurgischen Eingriffen<br />
AUC <strong>von</strong> NGAL in Proben, die 2h nach<br />
Operationsende gewonnen wurden:<br />
Urin = 0.998, Serum = 0.906
Urin-NGAL und Serum-Kreatinine-Spiegel bei<br />
verschiedenen Diagnosen in der Notaufnahme<br />
Nickolas et al. Ann Intern Med. 2008 Jun 3;148(11):810-9:<br />
635 Patienten, Nachbeobachtung während des Spitalaufenthaltes.
Multivariate Analyse <strong>von</strong> verschiedenen<br />
Biomarkern bezüglich der Früherkennung eines<br />
Akuten Nierenschadens (RIFLE)<br />
AUC ROC-Kurve<br />
0.948<br />
0.887<br />
0.832<br />
0.713<br />
0.921<br />
Nickolas et al. Ann Intern Med. 2008 Jun 3;148(11):810-9:<br />
635 Patienten, Nachbeobachtung während des Spitalaufenthaltes.
Nierenbiomarker bei verschiedenen<br />
klinischen Outcomes<br />
Nickolas et al. Ann Intern Med. 2008 Jun 3;148(11):810-9:<br />
635 Patienten, Nachbeobachtung während des Spitalaufenthaltes.
Zusammenfassung<br />
‣ Der Akute Nierenschaden ist eine wichtige Ursache <strong>von</strong><br />
Komplikationen und Mortalität bei Intensivpatienten<br />
‣ Die Bewertung der Kreatinin-Konzentration und der Urin-<br />
Ausscheidung nach den RIFLE oder AKIN-Kriterien helfen<br />
bei der Früherkennung <strong>von</strong> gefährdeten Patienten<br />
‣ Änderungen der Kreatinin-Konzentrationen weisen aber<br />
erst mit 1 bis 3 Tagen Verzögerung auf den Eintritt eines<br />
Nierenschadens.<br />
‣ Die Konzentration des Neutrophilen Gelatinase Assoziierten<br />
Lipocalins (NGAL) im Urin ist ein vielversprechender neuer<br />
Biomarker <strong>für</strong> die Erkennung gefährdeter Patienten
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