La lipocalina elevada asociada a la gelatinasa de neutrófilos se asocia con la gravedad de la lesión renal y el mal pronóstico de los pacientes con COVID-19- Parte I

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Katherine Xu1 et al

Introducción:La pérdida de la función renal es una característica común deCOVID-19infección, pero creatinina sérica (SCr) no es un marcador sensible o específico deriñónHerida. Se probó si los biomarcadores moleculares de la lesión tubular medida al ingreso hospitalario se asoció conriñónHerida(AKI) en aquellos conCOVID-19Infección.

Métodos:Se trata de un estudio observacional de cohorte prospectivo formado por 444 pacientes consecutivos con SARS-CoV-2 inscrito en el departamento de emergencias (ED) de la Universidad de Columbia en el pico de la pandemia en Nueva York (marzo de 2020-abril de 2020). La orina y la sangre se recolectaron simultáneamente al ingreso hospitalario (mediana de tiempo: día 0, rango intercuartílico: 0-2 días), y los biomarcadores de orina se analizaron mediante un ensayo de inmunoabsorción ligado a enzimas (ELISA) y una nueva tira reactiva. Se sondearon biopsias renales para detectar biomarcadores ARN y para las puntuaciones de lesión tubular aguda (ITA) histopatológica.

Resultados:El nivel de lipocalina asociada a la neutrófilo gelatinasa (uNGAL) de admisión urinaria se asoció con Diagnóstico de IRA (267 +- 301 vs. 96+-139 ng/ml, P< 0.0001)="" and="" staging;="" ungal="" levels="">150 ng/ml tenían 80% especificidad y sensibilidad del 75% para diagnosticar los estadios 2 a 3 de la IRA. Admisión nivel uNGAL cuantitativamente asociado con IRA prolongada, diálisis, shock, hospitalización prolongada y muerte hospitalaria, incluso cuando el nivel de Admisión SCr no fue elevado. El riesgo de diálisis aumentó casi 4 veces por SD de uNGAL independientemente de la SCr basal, las comorbilidades y la proteinuria (odds ratio [OR] [IC del 95%]: 3,59 [1,83–7,45], P< 0.001).="" in="" the="" kidneys="" of="" those="" with="">COVID-19, expresión de ARNm NGAL ampliada en paralelo con lesión histopatológica grave (ITA). Por el contrario, los niveles bajos de uNGAL en el momento de la admisión descartaron las etapas 2 a 3 de IRA (valor predictivo negativo: 0,95, IC 95%: 0,92–0,97) y la necesidad de diálisis (valor predictivo negativo: 0,98, IC del 95%: 0,96–0,99). Aunque la proteinuria y el (u)KIM-1 urinario estaban implicados en la lesión tubular, tampoco se diagnosticó el estadio de IRA.

Conclusión:En los pacientes conCOVID-19, el nivel de uNGAL se asoció cuantitativamente con histopatológico lesión (ITA), pérdida de la función renal (IRA) y gravedad de los resultados del paciente.

CISTANCHE ANTI-COVID-19 Y PROTEGER LA FUNCIÓN RENAL

INTRODUCCIÓN

Pérdida aguda de la función renal, medida por un aumento en SCr, es común en el contexto de la infección aguda por SARSCoV-2.1–4 El nivel elevado de SCr está presente en un tercio de los pacientes hospitalizados conCOVID-19.5–11 Sin embargo, la medición de SCr no refleja el carga completa deCOVID-19 riñónHerida. Por ejemplo SCr solo puede detectar la disfunción renal en retrospectiva, después de que haya transcurrido el tiempo suficiente para la acumulación de SCr a un umbral de diagnóstico. Además, es posible que no se produzcan cambios clínicamente significativos en el SCr en el subtotal o daño renal focal como resultado de compensatorio cambios en las nefronas no lesionadas que pueden atenuar el aumento en el nivel de SCr. Incluso cuando las elevaciones en el nivel de SCr son evidentes, puede faltar evidencia de lesión tubular, por ejemplo, en presencia de agotamiento del volumen12,13, es una presentación común en pacientes conCOVID-19–diarrea asociada.10,14 Aumento del nivel de SCr también puede confundirse por la incidencia de rabdomiólisis enCOVID-19que mejora la creatinina producción.15,16 La carga deriñónHeridadurante oleadas de COVID-19 ha agotado los recursos hospitalarios, incluyendo Medicina de emergencia, cuidados críticos y nefrología, crear una necesidad urgente de limitar los retrasos en la identificación de las personas en riesgo deriñónHerida, pérdida de función renal y terapia de reemplazo renal. Como resultado, decisiones de triaje para pacientes y recursos las asignaciones se beneficiarían del uso de un marcador no invasivo sensible, sensible y específico deriñónHeriday sus resultados concomitantes comunes enCOVID-19Infección.

Investigaciones previas en modelos humanos y de ratón reveló que 2 marcadores moleculares de lesión tubular, uNGAL, y uKIM-1, se derivaron de diferentes segmentos de lariñóny permiten la detección sensible y la distinción en tiempo real entre sensibles al volumen e formas intrínsecas insensibles al volumen de tubulares lesión.12,17–19 Evidencia previa de la utilidad de estos marcadores en la detección de AKI en la presentación a la ED12,20–22 plantea la cuestión de si podrían ser de valor en pacientes conCOVID-19. La necesidad de nuevos las pruebas de diagnóstico son particularmente evidentes porque muchos pacientes conCOVID-19se presentan al hospital por primera vez y no tienen registros previos de Scr.

Aquí, estudiamos el rendimiento de uNGAL y uKIM-1 en una gran cohorte de pacientes conCOVID-19presentando a la Universidad de Columbia ED en el pico de la pandemia en la ciudad de Nueva York (marzo de 2020– Abril 2020). Probamos la asociación de uNGAL y uKIM-1 con el diagnóstico posterior, la duración y gravedad de la IRA según la definición de la agudaRiñónHeridaCriterios de red (AKIN) y con muerte hospitalaria, diálisis, shock, insuficiencia respiratoria y duración de la estancia hospitalaria. Se utilizaron los métodos ELISA estándar y una novedosa tira reactiva que puede medir uNGAL en el junto a la cama. Finalmente, investigamos si NGAL y KIM-1 El ARN se correlaciona con las métricas histopatológicas de la ATI enriñónhallazgos de biopsia de los pacientes conCOVID-19.

MÉTODOS

Sujetos humanos

El ColumbiaCOVID-19Biobanco reclutado consecutivamenteCOVID-19casos (resultado positivo de nasofaríngeo Prueba de reacción en cadena de la polimerasa sars-CoV-2), independientemente de de edad, sexo o raza/etnia que recibió atención en el Centro Médico Irving de la Universidad de Columbia. El Biobanco almacenó muestras residuales de sangre y orina después de pruebas clínicas de cada paciente conCOVID-19incluyendo una muestra inicial de orina y suero obtenido al ingreso hospitalario, que se utilizó para el biomarcador Medidas. Para nuestro análisis, identificamos 444 pacientes consecutivos que ingresaron entre 24 de marzo de 2020 y 27 de abril de 2020, conCOVID-19. Esto incluyó a 371 pacientes que no solo tenían orina. muestra de la presentación, pero también información sobre SCr de referencia y mediciones completas de SCr en el hospital requerido para determinar la etapa y la duración de AKI (Figura 1). Además, 4 pacientes con etapa terminal se excluyó la enfermedad renal.Riñónlas biopsias fueron accedidas por el Columbia Universidad Irving Medical Center Patología Renal Laboratorio, incluyendo 13 biopsias renales de casos de COVID-1923 y 4 no-COVID-19especímenes analizados por hibridación in situ para ARN NGAL y KIM-1. La cohorte COVID (+) se comparó con una COVID (-) cohorte que fue reclutada de manera idéntica en el Centro Médico Irving de la Universidad de Columbia ED entre junio de 2017 y enero de 2019.20 Similar a la Cohorte COVID (+), 426 pacientes COVID (-) consecutivos se inscribieron en la presentación, independientemente de su edad, sexo o raza/etnia. Esto incluyó a 318 pacientes con mediciones completas de SCr en el hospital requeridas para determinar la etapa y la duración de la IRA. Muestras de orina fueron recogidos dentro de las 24 horas de su llegada al servicio de urgencias. Se excluyeron los pacientes con enfermedad renal terminal.

Figura 1. Recolección de muestras de orina: Las muestras de orina residuales fueron recogido de 444 pacientes consecutivos con COVID-19 por el Biobanco de orina COVID-19 de la Universidad de Columbia entre el 24 de marzo, 2020 y 27 de abril de 2020. Un total de 4 pacientes con etapa terminalriñónenfermedaden diálisis se excluyeron de la cohorte final (N 1/4 440). Los pacientes con registros completos de las mediciones de SCr fueron estadificados por criterios AKIN (n 1/4 371). Un total de 69 pacientes faltan adecuadosriñónfunciónlos datos fueron etiquetados como "desconocidos". AKIN, AgudoRiñónHeridaRed; SCr, creatinina sérica.

Definición de resultados primarios Los resultados primarios incluyeron AKI basada en SCr, AKIN y la duración del nivel elevado de SCr de manera consistente tanto en las cohortes COVID (+) como COVID (-). En ambos casos, se definió el nivel de SCr basal utilizando un algoritmo estandarizado, como anteriormente descrita por Stevens et al., 20 en el orden siguiente:

Mediana de SCr de 365 a 31 días antes de la recolección de orina. Si no está disponible, entonces:

SCr mínimo desde 30 días antes de la recolección de orina hasta el día de la recogida. Si no está disponible, entonces:

SCr mínimo de recolección de orina a 7 días en el hospital

Los pacientes fueron clasificados como "Desconocidos" si ninguno de los se cumplieron los criterios mencionados anteriormente. Las etapas de AKIN23 se clasificaron de la siguiente manera:

Etapa 1 de AKIN: aumento de $ 0.3 mg / dl en SCr dentro de un 48- ventana de horas O aumento de 1.5 a 2 veces en SCr en comparación con la línea de base.

Etapa 2 de AKIN: aumento de >2 a 3 veces en SCr en comparación con línea de base.

Etapa 3 de AKIN: aumento de $ 0.5 mg / dl en SCr dentro de un 48- ventana de una hora en la que SCr $ 4.0 mg / dl O > veces mayor en SCr en comparación con la línea de base.

El nivel máximo de SCr medido dentro de las 48 horas posteriores la recolección de orina se utilizó para diagnosticar la etapa AKIN. En casos seleccionados, el día en que se imputó 1 puntuación AKIN cuando las puntuaciones AKIN anteriores y posteriores fueron idéntico.

La categorización adicional se basó en la duración de Elevación de SCr por encima de la línea de base:

Sin AKI (AKIN 0): no cumple con los criterios de AKIN dentro de 2 días de presentación (debe tener valores SCr para ambos días).

IRA transitoria: cumplió con los criterios de AKIN el día 0 o 1 de presentación pero normalizada por debajo de la detección AKIN umbrales dentro de los 2 días posteriores a la primera detección (total Duración de la IRA<72>

AKI sostenida (sAKI): cumplió con los criterios de AKIN dentro de 2 días de presentación pero normalizados por debajo del AKIN umbrales de detección solo después de 2 días desde el primero detección (duración total de la IRA >72 horas).

Desconocido: falta SCr de línea base o SCr insuficiente mediciones para determinar la cinética SCr, o faltantes mediciones en el día 0 o 1 que no pudieron ser imputado debido a puntuaciones AKIN discrepantes (Figura 1).

Se basó en una categorización adicional del nivel elevado de SCr sobre la duración de la elevación de SCr por encima de la línea de base, incluida la AKI transitoria que normaliza rápidamente el nivel de SCr (<72 hours)="" and="" sustained="" (saki)="" delayed="" normalization="" of="" scr="" level="" (="">72 horas).

La diuresis no se utilizó para la definición de IRA debido al uso variable de catéteres Foley y registro incompleto de la producción de orina en el DE.

Definición de resultados secundarios

Los resultados secundarios incluyeron diálisis, shock, insuficiencia respiratoria, duración de la estancia hospitalaria y hospitalización muerte. El shock se definió por la necesidad de vasopresores, y la insuficiencia respiratoria se definió por la necesidad para la presión positiva invasiva o no invasiva Ventilación. La estadificación de la enfermedad crónicariñón enfermedadera determinado usando el ChronicRiñón EnfermedadEpidemiología Colaboración filtración glomerular estimada fórmula de tasa y creatinina basal como se describe anteriormente.24

Análisis de laboratorio

Todas las mediciones urinarias se cegaron a los datos clínicos. NGAL y uKIM-1 fueron medidos por ELISA (KIM-1: Enzo, ADI-900-226-0001; NGAL: BioPorto, KIT036). Se detectó proteinuria con Chemstrip 10 SG (Roche Diagnóstico). La orina fue centrifugada (12.000 rpm; 10 minutos) y se aplicó a las tiras reactivas NGAL gRAD (BioPorto), y el desarrollo del color se comparó con un escala de color que marca la concentración de NGAL (ng/ml) en 2 lectores independientes. Se analizaron gránulos de células urinarias para LRP2 y UMOD por immunoblot con SDS-PAGE (Laboratorios Bio-Rad), conejo anti-LRP2 (1:1000, Abcam, ab76969), ovejas anti-UMOD (1:2000, Meridian Life Science, K90071C), y anticuerpos secundarios policlonales conjugados a HRP (1:10,000, Jackson ImmunoResearch).

Identificación histológica de la ITA

Las características histológicas de la ATI incluyeron la pérdida del cepillo borde, simplificación epitelial, intracitoplasmática vacuolización, necrosis manifiesta, apoptosis y células desprendimiento. Se utilizó una escala semicuantitativa para medir la extensión de la ITA, que fue la siguiente: ninguna (<5% of="" tubules="" involved),="" mild=""><25%), moderate="" (25%–50%),="" and="" severe="" (="">50%).

Análisis patológico

Hibridación in situ en humanos fijos en formalina e incrustados en parafinariñonesutilizó el cromogénico Kit de reactivo dúplex RNAscope 2.5 HD (Advanced Cell) Diagnóstico, 322430). Sondas incluidas NGAL: Hs-LCN2 (559441) y Hs-LCN2-C2 (559441-C2 a las 1:600); KIM-1: Hs-HAVCR1-O1 (538081 y 538081-C2 a las 1:100); y acuaporina 2: Hs-AQP2 (434861) y Hs-LRP2 (532391).

Isquemia-reperfusión renal confirmatoria Análisis de lesiones

Machos y hembras de ratones C57Bl/6 de tipo salvaje, de 8 a 10 años de edad semanas (Jackson Labs) fueron anestesiadas con isoflurano y colocado sobre una mesa de calentamiento (temperatura rectal: 37°C). Las pinzas microvasculares (Fine Science Tools) fueron aplicado al pedículo renal izquierdo durante 10, 20, 30 o 40 acta. Elriñonesse cosecharon a las 24 horas. Hibridación in situ en formalina fija, incrustada en parafinariñonesutilizó la sonda NGAL: Mm-Lcn2-C2 (313971-C2) y la sonda KIM-1: Mm-Havcr1 (472551).

Análisis estadístico

La normalidad de las variables continuas se probó utilizando Prueba de Shapiro-Wilk. Normalmente distribuida continua las variables se compararon mediante una prueba t de 2 muestras y resumido como media SD. No distribuido normalmente las variables continuas se resumieron en medianas y rangos y comparados utilizando el Mann– no paramétrico Prueba de Whitney U. Mejorar la interpretabilidad del efecto estimaciones a partir de modelos de regresión multivariante, todos los predictores no distribuidos normalmente (incluidos uNGAL y Los niveles de uKIM-1) se transformaron logarítmicamente y se normalizaron de forma estándar antes de las pruebas estadísticas. Los tamaños de los efectos para los biomarcadores se expresaron por unidad SD de predictores normalizados. Se compararon variables categóricas utilizando la prueba exacta c2 o Fisher. Para probar los resultados binarios, se utilizó la regresión logística. Resultados ordinales, como la etapa AKIN, se probaron utilizando logística ordinal regresión. Predictores ordinales, como tira reactiva de orina categoría o grado de proteinuria, se probaron bajo el suposición de efectos lineales utilizando una prueba de pendiente dentro de el marco de un modelo lineal generalizado adaptado a el resultado de interés (por ejemplo, logística u logística ordinal) para resultados binarios u ordinales, respectivamente). Utilizamos Modelo de riesgos proporcionales de Cox para el tiempo hasta el evento análisis para los resultados de la muerte. Utilizamos los riesgos de la competencia modelo de regresión para el análisis de la longitud del hospital de estadía, con la muerte como un riesgo competitivo.25,26 La suposición de riesgos proporcionales se verificó mediante pruebas residuos de Schoenfeld escalonados para cada predictor contra tiempo de observación. Asociaciones de biomarcadores urinarios con los resultados clínicos se ajustaron para lo siguiente covariables: edad, sexo, raza, etnia (mínimamente ajustadas) modelo), SCr basal, y obesidad preexistente, diabetes, hipertensión, trasplante (cualquier órgano), cánceres, enfermedades cardiovasculares (enfermedad de las arterias coronarias, insuficiencia cardíaca, infarto cerebral), enfermedad pulmonar (asma, enfermedad pulmonar obstructiva crónica intersticial enfermedad pulmonar, hipertensión pulmonar primaria, fibrosis pulmonar idiopática) (modelo 1 totalmente ajustado), y proteinuria (modelo 2 totalmente ajustado). En el análisis de los resultados primarios, se consideró P de 2 lados< 0.05="" as="" statistically="" significant.="" in="" the="" analysis="" of="" secondary="" outcomes,="" we="" considered="" p="">< 0.01="" as="" statistically="" significant="" (bonferroni-corrected="" for="" 5="" independent="" outcomes="" tested).="" we="" additionally="" stratified="" patients="" by="" both="" ungal="" ($150="" ng/ml)="" and="" scr-based="" aki="" into="" the="" following="" 4="" groups:="" ngal-ak-i,="" ngal+aki,="" ngal-aki+,="" and="" ngal+akiþ.="" we="" used="" the="" c2="" test="" for="" pairwise="" comparisons="" of="" proportions="" with="" a="" clinical="" outcome="" between="" the="" groups="" and="" the="" cochran="" armitage="" test="" for="" trend="" in="" proportions="" between="" low-risk="" (ngal-aki-),="" intermediate-risk="" (ngal+aki-="" or="" ngal-aki+),="" and="" high-risk="" (ngal+aki+)="" groups.="" furthermore,="" each="" group="" was="" tested="" as="" a="" categorical="" predictor="" of="" outcome="" using="" logistic="" regression="" with="" the="" low-risk="" (ngal-ak-)="" group="" as="" the="" reference.="" all="" statistical="" analyses="" were="" performed="" using="" r="" (cran="" version="" 4.0.4),="" including="" r="" add-on="" packages="" mass="" (version="" 7.3-53.1),="" odds="" ratio="" (version="" 2.0.1),="" survival="" (version="" 3.2-7),="" cmprsk="" (version="" 2.2-10),="" and="" proc="" (version="" 1.17.="" 0.1).="" our="" study="" was="" reported="" according="" to="" strengthening="" the="" reporting="" of="" observational="" studies="" in="" epidemiology="" guidelines="" for="" cohort="">

Supervisión de estudios

El Biobanco de la Universidad de ColumbiaCOVID-19Estudios fueron aprobados por la Universidad de Columbia Medical Junta de Revisión Institucional del Centro (AAAS7370 y AAAS7948). Un subconjunto de pacientes se incluyó en un exención de la junta de revisión institucional de crisis de salud pública de consentimiento específicamente paraCOVID-19estudios si los pacientes fallecieron, no pudieron dar su consentimiento o por pérdida de contacto. Los ratones fueron utilizados de acuerdo con el Comité Institucional de Cuidado y Uso de Animales (AC-AAAY7464) y adherirse a la Guía de los Institutos Nacionales de Salud para el cuidado y uso de animales de laboratorio.

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De: 'La lipocalina asociada a la gelatinasa de neutrófilos elevada se asocia con la gravedad de la lesión renal y el mal pronóstico de los pacientes con COVID-19'--porKatherine Xu1 et al

---Kidney International Reports (2021) 6, 2979–2992 INVESTIGACIÓN CLÍNICA