Cystatin C, a measure of renal function, as prognostic risk marker in acute heart failure : Studies on the cardiorenal syndrome

Acute heart failure (AHF) is a complex syndrome associated with exceptionally high mortality. Still, characteristics and prognostic factors of contemporary AHF patients have been inadequately studied. Kidney function has emerged as a very powerful prognostic risk factor in cardiovascular disease. This is believed to be the consequence of an interaction between the heart and kidneys, also termed the cardiorenal syndrome, the mechanisms of which are not fully understood. Renal insufficiency is common in heart failure and of particular interest for predicting outcome in AHF. Cystatin C (CysC) is a marker of glomerular filtration rate with properties making it a prospective alternative to the currently used measure creatinine for assessment of renal function. The aim of this thesis is to characterize a representative cohort of patients hospitalized for AHF and to identify risk factors for poor outcome in AHF. In particular, the role of CysC as a marker of renal function is evaluated, including examination of the value of CysC as a predictor of mortality in AHF. The FINN-AKVA (Finnish Acute Heart Failure) study is a national prospective multicenter study conducted to investigate the clinical presentation, aetiology and treatment of, as well as concomitant diseases and outcome in, AHF. Patients hospitalized for AHF were enrolled in the FINN-AKVA study, and mortality was followed for 12 months. The mean age of patients with AHF is 75 years and they frequently have both cardiovascular and non-cardiovascular co-morbidities. The mortality after hospitalization for AHF is high, rising to 27% by 12 months. The present study shows that renal dysfunction is very common in AHF. CysC detects impaired renal function in forty percent of patients. Renal function, measured by CysC, is one of the strongest predictors of mortality independently of other prognostic risk markers, such as age, gender, co-morbidities and systolic blood pressure on admission. Moreover, in patients with normal creatinine values, elevated CysC is associated with a marked increase in mortality. Acute kidney injury, defined as an increase in CysC within 48 hours of hospital admission, occurs in a significant proportion of patients and is associated with increased short- and mid-term mortality. The results suggest that CysC can be used for risk stratification in AHF. Markers of inflammation are elevated both in heart failure and in chronic kidney disease, and inflammation is one of the mechanisms thought to mediate heart-kidney interactions in the cardiorenal syndrome. Inflammatory cytokines such as interleukin-6 (IL-6) and tumor necrosis factor-alpha (TNF-α) correlate very differently to markers of cardiac stress and renal function. In particular, TNF-α showed a robust correlation to CysC, but was not associated with levels of NT-proBNP, a marker of hemodynamic cardiac stress. Compared to CysC, the inflammatory markers were not strongly related to mortality in AHF. In conclusion, patients with AHF are elderly with multiple co-morbidities, and renal dysfunction is very common. CysC demonstrates good diagnostic properties both in identifying impaired renal function and acute kidney injury in patients with AHF. CysC, as a measure of renal function, is also a powerful prognostic marker in AHF. CysC shows promise as a marker for assessment of kidney function and risk stratification in patients hospitalized for AHF.

Efeitos da rosuvastatina e da atividade física de baixa intensidade na morfologia renal de ratos normotensos e espontaneamente hipertensos (SHR)

Desordens do sistema renal podem ser as causas da hipertensão arterial, a qual pode, por sua vez, causar doenças renais. A pressão sanguínea elevada é muito comum também nas doenças crônicas dos rins, e é, além disso, um conhecido fator de risco para uma mais rápida progressão da falha renal. A incidência de doenças renais crônicas está aumentando no mundo, e há uma grande necessidade de identificar as terapias capazes de deter ou reduzir a progressão da doença. Há crescente evidência de que as estatinas poderiam desempenhar um papel terapêutico. Além disso, tem sido demonstrado que a atividade física melhora a função renal em pacientes. Estudos ultra-estruturais em humanos e em ratos demonstraram a presença de junções gap dentro de todas as células do glomérulo e os podócitos demonstraram conter principalmente conexina-43 (Cx-43). O presente estudo tem como objetivo observar os efeitos da rosuvastatina e da atividade física de baixa intensidade na estrutura e ultra-estrutura renal e na expressão glomerular de Cx-43 em ratos normotensos (WKY) e em ratos espontaneamente hipertensos (SHR). Os ratos foram divididos aleatoriamente em oito grupos: WKY-C: animais normotensos que não receberam rosuvastatina; WKY-ROS: animais normotensos que receberam rosuvastatina 20mg/kg/dia por gavagem orogástrica; SHR-C: animais hipertensos que não receberam rosuvastatina; SHR-ROS: animais hipertensos que receberam rosuvastatina, como descrito no grupo WKY-ROS; SED-WKY: animais normotensos sedentários; EX-WKY: animais normotensos exercitados; SED-SHR: animais hipertensos sedentários; e, EX-SHR: animais hipertensos exercitados. Os animais dos grupos SHR-C, SHR-ROS e SED-SHR apresentaram níveis de pressão arterial maiores que os animais dos grupos WKY-C, WKY-ROS, SED-WKY, EX-WKY e EX-SHR. A massa corporal dos grupos de animais não diferiram significativamente durante o experimento. Não houve diferença nos níveis sanguíneos de uréia, creatinina, ácido úrico e creatinafosfoquinase entre os animas dos grupos estudados. No entanto, houve um aumento da excreção de proteína de 24 horas nos animais do grupo SHR-C. Houve um aumento na área capsular nos animais do grupo SHR-C. Por microscopia eletrônica de transmissão observou-se que nos animais SHR-C e SED-SHR a barreira de filtração glomerular, o diafragma de fenda e os podócitos estão alterados exibindo os vacúolos nos podócitos e pedicelos mais curtos e mais espessos. Por microscopia eletrônica de varredura, os animais SHR-C e SED-SHR exibiram pedicelos mais afilados, curtos e tortuosos. Um aumento da imunofluorescência para Cx-43 foi observada em células epiteliais viscerais dos glomérulos dos animais do grupo WKY-ROS e nas células parietais e viscerais dos glomérulos dos animais do grupo SHR-ROS, se comparado com os grupos WKY-C e SHR-C. Por outro lado, os animais dos grupos SED-SHR e EX-SHR exibiram diminuição da expressão de Cx-43, comparados aos animais SED-WKY e EX-WKY. Em conclusão, podemos supor que os efeitos renais da rosuvastatina e da atividade física de baixa intensidade podem ser ferramentas terapêuticas para melhorar a estrutura e conseqüentemente a função renal em indivíduos hipertensos

Efeito da metformina no remodelamento miocárdico e renal em ratos obesos com resistência à insulina

Diversas evidências comprovam que a obesidade está associada a alterações estruturais e funcionais do coração em modelos humanos e animais. Outros estudos recentes também demonstram que a obesidade humana está associada com alterações na função e na estrutura vascular, especialmente em grandes e médias artérias. Estudos epidemiológicos têm confirmado que a obesidade é um fator de risco significativo para o aparecimento de proteinúria e de doença renal terminal em uma população normal. Com o objetivo de determinar as alterações morfológicas relacionadas ao remodelamento cardíaco, vascular e renal em um modelo experimental de obesidade induzida pelo glutamato monossódico (MSG) e os efeitos da metformina sobre estes achados, foram estudados 25 ratos divididos em cinco grupos: controle com 16 e 22 semanas (CON-16 e CON-22); obeso com 16 e 22 semanas (MSG-16 e MSG-22) e obeso + metformina (MET-22) 300mg/Kg/dia por via oral. A caracterização da resistência à insulina foi feita através da medida da insulina plasmática e cálculo do índice de HOMA-IR. As análises morfológicas e quantificação do colágeno miocárdico foram feitos pelo sistema de imagem Image Pro Plus analysis. A pressão arterial sistólica foi levemente maior no grupo MSG-22, adquirindo significância estatística quando comparada com o grupo MSG-16 (1222 vs 1082 mmHg, p<0,05). Por outro lado, o grupo MET-22 mostrou níveis mais baixos de pressão arterial (1181 mmHg), sem alcançar diferença significativa. No grupo de animais obesos, foi observado aumento na relação média-lumen com 16 semanas (39,93,7 vs 30,22,0 %, p<0,05) e com 22 semanas (39,81,3 vs 29,51,2%, p<0,05), que foi reduzida com o uso da metformina (31,50,9%). O depósito de colágeno na área perivascular no ventrículo esquerdo foi significativamente maior no grupo MSG-22 (1,390,06 vs 0,830,06 % no CON-22, p<0,01), sendo atenuado pela metformina (1,020,04%). No rim, a área seccional transversa das arteríolas intrarrenais foi semelhante entre os grupos (18,52,2 no CON-16; 19,93,7 no MSG-16; 18,93,1 no CON-22; 21,81,5 no MSG-22; 20,21,4 no MET-22). Foi observado aumento da área glomerular no grupo MSG-22 (141,34,5 vs 129,50,5 m2), mas sem significância estatística. Em conclusão, nos ratos com obesidade induzida pelo MSG, com resistência à insulina, as alterações cardíacas foram mais proeminentes do que as alterações renais. No coração foram observados sinais de remodelamento vascular hipertrófico nas pequenas artérias intramiocárdicas e evidências de fibrose miocárdica mais proeminente na área perivascular, alterações que foram, pelo menos parcialmente, atenuadas com o uso de metformina durante seis semanas, mostrando que esta droga pode ser benéfica na prevenção de complicações cardíacas, vasculares e renais associadas com a obesidade.

Análise da hemoglobina glicada na expressão de risco cardiovascular e renal em população acompanhada na atenção primária

Indivíduos com hemoglobina glicada (HbA1c) ≥6,5% e níveis normais de glicemia têm maior risco de complicações relacionadas ao diabetes, em médio e longo prazo. Estas evidências foram importantes na recomendação de que HbA1c ≥6,5% fosse aceita como critério diagnóstico de diabetes. Diferenças raciais/ étnicas tem sido encontradas quanto aos níveis de HbA1c. Níveis elevados de HbA1c em indivíduos sem diabetes e com níveis normais de glicemia em jejum tem sido associados a alterações micro e macrovasculares, entre elas alterações da filtração glomerular. Diversos marcadores inflamatórios, em especial a MCP-1 (proteína quimiotática de macrófagos-1), estão envolvidos no mecanismo de lesão glomerular descrito em casos de nefropatia diabética No entanto, a HbA1C ainda não foi amplamente incorporada a rotina de diagnóstico e de acompanhamento na atenção primária brasileira. O objetivo deste estudo foi o de investigar a associação entre a alteração da HbA1c e da glicemia e fatores étnicos/ raciais e de risco cardiovascular e renal em adultos assistidos pelo Programa Médico de Família de Niterói, sem diagnóstico prévio de diabetes. Trata-se de um estudo transversal, onde foram reunidas informações de participantes do Estudo Cardio Metabólico Renal (CAMELIA), colhidas entre os meses de julho de 2006 a dezembro de 2007. Observou-se que o perfil de risco cardiovascular foi mais acentuado em indivíduos com alterações simultâneas da glicemia e da HbA1c. A alteração isolada da glicemia indicou ser condição de maior risco que a alteração isolada da HbA1c. Indivíduos com HbA1c ≥ 6,5% eram em sua maioria mulheres de pele preta e apresentavam maiores níveis de LDL e creatinina sérica. Verificamos associação independente entre a alteração da HbA1c (≥ 5,7 e < 6,5% versus < 5,7%) e diminuição da taxa de filtração glomerular estimada. A HbA1c mostrou ser um marcador subclinico de alterações metabólicas em pacientes nao diabéticos e com glicemia de jejum < 126 mg/dL, em especial na população de mulheres e de indivíduos com a cor da pele preta. Os resultados apontam para a possibilidade de se utilizar a HbA1c como marcador de risco cardiovascular e renal visando propor estratégias de intervenção precoce e assim promover a prevenção de condições de agravos relacionados as alterações do metabolismo da glicose.

Perfil de vitamina D e sua associação com adiposidade corporal e resistência à insulina em pacientes com doença renal crônica na fase não dialítica

O termo vitamina D compreende um grupo de hormônios esteróides com ações biológicas semelhantes. O método mais acurado para determinar o estado de vitamina D é através dos níveis plasmáticos de 25 hidroxivitamina D [25(OH)D]. A deficiência de 25(OH)D é considerada um problema de saúde pública, tendo como principal causa à baixa exposição solar, idade avançada e doenças crônicas. A deficiência de 25(OH)D é frequente em pacientes com doença renal crônica (DRC) na fase não dialítica. Estudos têm evidenciado que os níveis séricos de 25(OH)D apresentam associação inversa com adiposidade corporal e resistência à insulina (RI) na população em geral e na DRC. O excesso de gordura corporal e o risco de Doença Cardiovascular (DVC) vêm sendo estudados em pacientes com DRC e dentre as complicações metabólicas associadas à adiposidade corporal elevada observa-se valores aumentados de HOMA-IR (Homeostasis Model Assessment of Insulin Resistance) um marcador para RI. Estudos avaliando o perfil da 25(OH)D na DRC na fase não dialítica, especialmente relacionados com a adiposidade corporal e RI são escassos. O presente estudo tem como objetivo avaliar a relação entre os níveis séricos de 25(OH)D, RI, e adiposidade corporal em pacientes com DRC na fase não dialítica. Trata-se de um estudo transversal observacional, incluindo pacientes adultos, clinicamente estáveis e com filtração glomerular estimada (FGe) ≤ 60 ml/min., em acompanhamento regular no Núcleo Interdisciplinar de Tratamento da DRC. Os participantes foram submetidos à avaliação do estado nutricional por antropometria (peso, altura, índice de massa corporal (IMC), circunferências e dobras cutâneas) e absorciometria de duplo feixe de raios X (DXA); foram avaliados no sangue: creatinina, uréia, glicose, albumina, colesterol total e frações e triglicérides, além de leptina, insulina e 25(OH)D. Níveis séricos < 20ng/dL de 25(OH)D foram considerados como deficiência. As análises estatísticas foram realizadas utilizando-se o software STATA versão 10.0, StataCorp, College Satation, TX, USA. Foram avaliados 244 pacientes (homens n=135; 55,3%) com média de idade de 66,3 13,4 anos e de FGe= 29,4 12,7 ml/min. O IMC médio foi de 26,1 kg/m (23,0-30,1) com elevada prevalência de sobrepeso/obesidade (58%). A adiposidade corporal total foi elevada em homens (gordura total-DXA= 30,2 7,6%) e mulheres (gordura total-DXA= 39,9 6,6%). O valor mediano de 25(OH) D foi de 28,55 ng/dL (35,30-50,70) e de HOMA-IR foi 1,6 (1,0-2,7). Os pacientes com deficiência de 25(OH)D (n= 51; 20,5%) apresentaram maior adiposidade corporal total (DXA% e BAI %) e central (DXA%) e valores mais elevados de leptina. A 25(OH)D apresentou correlação significante com adiposidade corporal total e central e com a leptina, mas não se associou com valores de HOMA-IR. Estes resultados permitem concluir que nos pacientes DRC fase não dialítica a deficiência de 25(OH)D e a elevada adiposidade corporal são frequentes. Estas duas condições estão fortemente associadas independente da RI; a alta adiposidade corporal total e central estão positivamente relacionadas com RI; 25(OH)H e RI não estão associados nessa população com sobrepeso/obesidade.

Insuficiência renal crónica e infeções associadas aos diferentes tratamentos

Projeto de Pós-Graduação/Dissertação apresentado à Universidade Fernando Pessoa como parte dos requisitos para obtenção do grau de Mestre em Ciências Farmacêuticas

Renal failure and the neural control of the kidney

Renal failure (RF) is associated with an over activation of the sympathetic nervous system. The aim of this thesis was to investigate the hypothesis that as the kidney progresses into RF there is an inappropriate and sustained activation of renal afferent nerves which results in a dysregulation of basal RSNA and reflexly controlled RSNA by the high and low pressure baroreceptors. Baroreflex gain curves for both RSNA and HR were generated in control and RF rats. This study clearly showed a blunted high-pressure baroreflex in RF rats, an impairment which was almost completely corrected by bilateral renal denervation. The integrity of the low-pressure cardiopulmonary receptors to inhibit RSNA was investigated using acute saline volume. Again, a blunted reflex sympatho-inhibition of RSNA was observed, which was corrected by renal denervation. Finally a functional study to examine how the renal excretory response to volume expansion differed in RF was carried out. This study revealed an impairment of the low-pressure baroreflex control of the sympathetic outflow. The result of these studies suggest that cisplatin induced RF initiates a neural signal from within the kidney, which over rides the normal reflex regulation of RSNA by the high and low – pressure baroreceptors and that this impairment in function can be normalised by renal denervation. This raises further questions as to the mechanisms involved in the afferent over activation arising from the diseased kidneys.

Clinical practice guidelines for the management of cryptococcal disease: 2010 update by the infectious diseases society of america.

Cryptococcosis is a global invasive mycosis associated with significant morbidity and mortality. These guidelines for its management have been built on the previous Infectious Diseases Society of America guidelines from 2000 and include new sections. There is a discussion of the management of cryptococcal meningoencephalitis in 3 risk groups: (1) human immunodeficiency virus (HIV)-infected individuals, (2) organ transplant recipients, and (3) non-HIV-infected and nontransplant hosts. There are specific recommendations for other unique risk populations, such as children, pregnant women, persons in resource-limited environments, and those with Cryptococcus gattii infection. Recommendations for management also include other sites of infection, including strategies for pulmonary cryptococcosis. Emphasis has been placed on potential complications in management of cryptococcal infection, including increased intracranial pressure, immune reconstitution inflammatory syndrome (IRIS), drug resistance, and cryptococcomas. Three key management principles have been articulated: (1) induction therapy for meningoencephalitis using fungicidal regimens, such as a polyene and flucytosine, followed by suppressive regimens using fluconazole; (2) importance of early recognition and treatment of increased intracranial pressure and/or IRIS; and (3) the use of lipid formulations of amphotericin B regimens in patients with renal impairment. Cryptococcosis remains a challenging management issue, with little new drug development or recent definitive studies. However, if the diagnosis is made early, if clinicians adhere to the basic principles of these guidelines, and if the underlying disease is controlled, then cryptococcosis can be managed successfully in the vast majority of patients.

Are gatekeepers to renal services referring patients equitably?

Objective: Patients with chronic kidney disease (CKD) benefit from specialist interventions to retard progression of renal failure and prevent cardiovascular events. Certain patient groups have poor access to specialist renal services when dialysis is required. This study used a population-based laboratory database to investigate access to and timeliness of referral to renal specialists relatively early in the course of the disease.

Methods: All tests for serum creatinine and haemoglobin (Hb) A1c in Northern Ireland in a two-year period (2001 and 2002) were retrieved for 345,441 adults. Of these, 16,856 patients had at least one serum creatinine level above 150 µmol/L in 2001 not deemed to be due to acute renal failure (crude prevalence 1.42%). This cohort was followed until the end of 2002 and the differences in the time to referral to a specialist were assessed using Cox's proportional hazards regression.

Results: Diabetic patients, older patients and those living in deprived areas were significantly more likely to have serum creatinine testing, compared with non-diabetic, younger and those living in more affluent areas. Delays in referral to renal specialists for patients with raised serum creatinine levels were significantly shorter among diabetic patients, women, younger individuals, those living in rural areas, those living close to renal centres and those living in deprived areas. Overall, only 19% of diabetic patients and 6% of non-diabetic patients who had CKD had seen a renal specialist within 12 months of their index creatinine test.

Conclusion: Contrary to other diseases, disadvantaged patients do not seem to be under-investigated for renal disease compared with their more affluent neighbours and are generally referred earlier for specialist assessment. However, the absolute rate of timely specialist assessment is low. Recent changes in referral criteria for CKD will result in more referrals and will have serious resource implications. Opportunities for health gain among patients with declining renal function are being missed, particularly among the old and those living furthest from specialist centres.

The Impact of Admissions for the Management of End-stage renal disease on hospital bed occupancy

BACKGROUND:

End-stage renal disease (ESRD) is increasingly prevalent but the inpatient costs associated with this condition are poorly defined due to limitations with data extraction and failure to differentiate between hospitalisation for renal and non-renal disease reasons. The impact of admissions primarily for the management of ESRD on hospital bed utilisation was assessed over a 5-year period in a large teaching hospital.

METHODS:

All admission episodes were reviewed and the ESRD group was identified by a primary International Classification of Diseases code for ESRD or a non-specific primary renal failure code with a secondary code for ESRD. The frequency and duration of hospitalisation and contribution to bed day occupancy of this group with ESRD was determined.

RESULTS:

There were 70,808 patients responsible for a total of 116,915 admissions and 919,212 bed days over the study period. Of these, 988 (1.4%) patients were admitted for the management of ESRD, accounting for 2,387 (2.0%) of admissions and utilisation of 23,011 (2.5%) bed days. After adjustment for age and gender, those admitted for ESRD management were significantly more likely to have a prolonged admission exceeding 30 days (odds ratio 1.46, 95% confidence interval 1.23-1.72, p < 0.001). When the admission was an emergency rather than an elective event, the patient was 4.6 times more likely to be hospitalised for over 30 days.

CONCLUSIONS:

Persons admitted for ESRD management are hospitalised more frequently and for longer than the overall inpatient population, occupying a substantial number of bed days.

An Excess of Risk-Increasing Low-Frequency Variants Can Be a Signal of Polygenic Inheritance in Complex Diseases

In most complex diseases, much of the heritability remains unaccounted for by common variants. It has been postulated that lower-frequency variants contribute to the remaining heritability. Here, we describe a method to test for polygenic inheritance from lower-frequency variants by using GWAS summary association statistics. We explored scenarios with many causal low-frequency variants and showed that there is more power to detect risk variants than to detect protective variants, resulting in an increase in the ratio of detected risk to protective variants (R/P ratio). Such an excess can also occur if risk variants are present and kept at lower frequencies because of negative selection. The R/P ratio can be falsely elevated because of reasons unrelated to polygenic inheritance, such as uneven sample sizes or asymmetric population stratification, so precautions to correct for these confounders are essential. We tested our method on published GWAS results and observed a strong signal in some diseases (schizophrenia and type 2 diabetes) but not others. We also explored the shared genetic component in overlapping phenotypes related to inflammatory bowel disease (Crohn disease [CD] and ulcerative colitis [UC]) and diabetic nephropathy (macroalbuminuria and end-stage renal disease [ESRD]). Although the signal was still present when both CD and UC were jointly analyzed, the signal was lost when macroalbuminuria and ESRD were jointly analyzed, suggesting that these phenotypes should best be studied separately. Thus, our method may also help guide the design of future genetic studies of various traits and diseases.