Predictive Ability of NGAL as a Marker of Renal Damage: evaluation of Multiple Clinical Settings

Introduction. Neutrophil Gelatinase-Associated Lipocalin (NGAL) belongs to the family of lipocalins and it is produced by several cell types, including renal tubular epithelium. In the kidney its production increases during acute damage and this is reflected by the increase in serum and urine levels. In animal studies and clinical trials, NGAL was found to be a sensitive and specific indicator of acute kidney injury (AKI). Purpose. The aim of this work was to investigate, in a prospective manner, whether urine NGAL can be used as a marker in preeclampsia, kidney transplantation, VLBI and diabetic nephropathy. Materials and methods. The study involved 44 consecutive patients who received renal transplantation; 18 women affected by preeclampsia (PE); a total of 55 infants weighing ≤1500 g and 80 patients with Type 1 diabetes. Results. A positive correlation was found between urinary NGAL and 24 hours proteinuria within the PE group. The detection of higher uNGAL values in case of severe PE, even in absence of statistical significance, confirms that these women suffer from an initial renal damage. In our population of VLBW infants, we found a positive correlation of uNGAL values at birth with differences in sCreat and eGFR values from birth to day 21, but no correlation was found between uNGAL values at birth and sCreat and eGFR at day 7. systolic an diastolic blood pressure decreased with increasing levels of uNGAL. The patients with uNGAL <25 ng/ml had significantly higher levels of systolic blood pressure compared with the patients with uNGAL >50 ng/ml ( p<0.005). Our results indicate the ability of NGAL to predict the delay in functional recovery of the graft. Conclusions. In acute renal pathology, urinary NGAL confirms to be a valuable predictive marker of the progress and status of acute injury.

Outcome a lungo termine dei pazienti pediatrici con rene singolo. Valutazione di marker laboratoristici e strumentali di danno renale

Obiettivi: valutare in pazienti con rene singolo congenito la correlazione tra il filtrato glomerulare misurato con il DTPA (DTPA-VFG) e 1) marker laboratoristici di danno renale (creatinina, cistatinaC, proteinuria) 2) formule per stimare il filtrato glomerulare 3) parametri di valutazione della crescita renale ecografica. Materiali e metodi: Sono stati arruolati 118 pazienti con rene singolo congenito tra 0 e 18 anni. Sono stati valutati a ogni visita altezza, creatinina, cistatinaC, proteinuria e lunghezza ecografica renale. E’ stato calcolato il filtrato stimato con formule basate sulla creatinina (Schwartz), sulla cistatina C (Zappitelli, Filler, Grubb e Bokenkamp) e su entrambe (equazione di Zappitelli). La crescita renale è stata valutata come rapporto lunghezza ecografica/altezza corporea (USL/H), differenza percentuale tra lunghezza renale misurata e attesa per età (delta%) e presenza o meno d’ipertrofia compensatoria. In 74 bambini è stata misurata la DTPA-VFG. Risultati: Il follow-up è di 2.1 ± 0.9 anni. Il 65% sono maschi. Nessun paziente ha sviluppato danno renale cronico. La media del DTPA-VFG era di 135±44ml/min/1.73m², il valore medio della creatinina 0.47±0.17mg/dl e di cistatinaC di 1±0.4mg/L. La lunghezza ecografica renale media era di 100±17 mm, il rapporto USL/H medio di 0.8±0,1 e il delta% di 1,13±11,4, il 66% presentava ipertrofia renale. Le uniche correlazioni significative con DTPA-VFG sono inversa con la creatinina (p=<.001) e lineare con USL/H (p=<.001). Discussione: Lo studio ha mostrato che come per altre nefrouropatie, la creatina e l’ecografia renale siano due strumenti validi per il follow-up dei pazienti con rene singolo congenito. Il limite principale è dovuto al fatto che nessuno dei pazienti ha sviluppato danno renale cronico e pertanto non è stato possibile stabilire dei cutt-off di rischio per parametri quali USL/H.

Recupero della funzione renale in pazienti con acute kidney injury (AKI) sottoposti a terapia sostitutiva renale

L’insufficienza renale acuta(AKI) grave che richiede terapia sostitutiva, è una complicanza frequente nelle unità di terapia intensiva(UTI) e rappresenta un fattore di rischio indipendente di mortalità. Scopo dello studio é stato valutare prospetticamente, in pazienti “critici” sottoposti a terapie sostitutive renali continue(CRRT) per IRA post cardiochirurgia, la prevalenza ed il significato prognostico del recupero della funzione renale(RFR). Pazienti e Metodi:Pazienti(pz) con AKI dopo intervento di cardiochirurgia elettivo o in emergenza con disfunzione di due o più organi trattati con CRRT. Risultati:Dal 1996 al 2011, 266 pz (M 195,F 71, età 65.5±11.3aa) sono stati trattati con CRRT. Tipo di intervento: CABG(27.6%), dissecazione aortica(33%), sostituzione valvolare(21.1%), CABG+sostituzione valvolare(12.6%), altro(5.7%). Parametri all’inizio del trattamento: BUN 86.1±39.4, creatininemia(Cr) 3.96±1.86mg/dL, PAM 72.4±13.6mmHg, APACHE II score 30.7±6.1, SOFAscore 13.7±3. RIFLE: Risk (11%), Injury (31.4%), Failure (57.6%). AKI oligurica (72.2%), ventilazione meccanica (93.2%), inotropi (84.5%). La sopravvivenza a 30 gg ed alla dimissione è stata del 54.2% e del 37.1%. La sopravvivenza per stratificazione APACHE II: <24=85.1 e 66%, 25-29=63.5 e 48.1%, 30-34=51.8 e 31.8%, >34=31.6 e 17.7%. RFR ha consentito l’interruzione della CRRT nel 87.8% (86/98) dei survivors (Cr 1.4±0.6mg/dL) e nel 14.5% (24/166) dei nonsurvivors (Cr 2.2±0.9mg/dL) con un recupero totale del 41.4%. RFR è stato osservato nel 59.5% (44/74) dei pz non oligurici e nel 34.4% dei pz oligurici (66/192). La distribuzione dei pz sulla base dei tempi di RFR è stata:<8=38.2%, 8-14=20.9%, 15-21=11.8%, 22-28=10.9%, >28=18.2%. All’analisi multivariata, l’oliguria, l’età e il CV-SOFA a 7gg dall’inizio della CRRT si sono dimostrati fattori prognostici sfavorevoli su RFR(>21gg). RFR si associa ad una sopravvivenza elevata(78.2%). Conclusioni:RFR significativamente piu frequente nei pz non oligurici si associa ad una sopravvivenza alla dimissione piu elevata. La distribuzione dei pz in rapporto ad APACHE II e SOFAscore dimostra che la sopravvivenza e RFR sono strettamente legati alla gravità della patologia.

Utilizzo pratico e significato clinicopatologico delle frazioni escrete degli elettroliti nel riconoscimento del danno renale acuto (AKI) in diversi setting clinici

Ricerche nel campo del danno renale acuto e frazioni urinarie escrete. La prima parte verte sull’analisi dei dati provenienti da una casistica di cani con leptospirosi, sono stati confrontati due gruppi di cani, il primo con AKI da leptospirosi e l’altro con AKI per eziologie differenti. In queste due popolazioni di pazienti abbiamo valutato alcuni analiti sierici ed urinari come ad esempio l’escrezione elettrolitica frazionata e biomarker di AKI come NGAL. I cani con leptospirosi, hanno mostrato maggiore kaliuresi e più grave glicosuria rispetto a quelli non affetti da leptospirosi, così come erano più frequentemente glicosurici rispetto agli altri. Questi dati sono in analogia con quanto è riportato nell’uomo e dimostrano un pattern di danno tubulare tipico in corso di questa malattia se paragonato appunto ad altre cause di danno tubulare acuto e AKI La seconda parte riguarda la valutazione della funzionalità renale e del danno renale acuto in cani affetti da insufficienza valvolare mitralica. E’ stata incentrata sul danno renale in corso di cardiopatie e per questa ragione abbiamo pensato di valutare esclusivamente pazienti con MVD per varie ragioni: poiché sono pazienti che si presentano frequentemente nella pratica clinica; la malattia è tipicamente cronica e il paziente rimane stabile a lungo con un andamento progressivo della malattia; questi pazienti possono presentare frequenti episodi di AKI legati allo scompenso cardiaco e/o alla terapia con diuretico 3/o ace-i che questi animali ricevono. Abbiamo valutato prospetticamente l'impatto della terapia orale con furosemide sulla chimica urinaria, nei cani con malattia della valvola mitrale mixomatosa. Tali differenze sono state attribuite all'effetto della terapia con furosemide sugli elettroliti renali. La chimica urinaria è utile per stimare la risposta diuretica nei cani con malattie cardiache. I dati suggeriscono differenze significative tra i diversi stadi ACVIM con particolare riferimento all’escrezione elettrolitica di Sodio, Potassio e Cloro.

Urine-derived Renal Epithelial Cells from kidney transplanted patients: phenotype, immunomodulatory properties, and effect of the exposition to NGAL

During kidney transplant procedure transplanted organs can undergo ischaemia reperfusion phenomena, often associated with the onset of acute kidney damage, loss of kidney function and rejection. These events promote cell turnover to replace damaged cells and preserve kidney function, thus cells deriving from nephrons structures are highly voided in urine. Urine derived cells represents a promising cell source since they can be easily isolated and cultured. The aim of this project was to characterise Urine-derived Renal Epithelial Cells (URECs) from transplanted kidney and to evaluate how these cells react to the co-culture with immune cells. URECs expressed typical markers of kidney tubule epithelial cells (Cytokeratin and CD13), and a subpopulation of these cells expressed CD24 and CD133, which are markers of kidney epithelial progenitor cells. The expression of immunosuppressive molecules as HLA-G and CD73 was also observed. As matter of fact, during the co-culture with PBMCs, UREC suppressed the proliferation of CD4 and CD8 Lymphocytes and reduce the T helper 1 subset, while increasing the T regulatory counterpart. Also, preliminary data observed in this study indicated that the exposition to kidney damage associated molecule, such as NGAL, could significantly affect UREC viability and immunomodulatory capacity. These results add new information about the phenotype of urine cells obtained after kidney transplant and reveal that these cells show promising immunomodulatory properties, suggesting their potential application in personalized cell therapy approaches.