Lipocalina elevada associada à gelatinase de neutrófilos está associada à gravidade da lesão renal e ao mau prognóstico de pacientes com COVID-19--Parte I

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Katherine Xu1 et al

Introdução:A perda da função renal é uma característica comum daCOVID-19infecção, mas a creatinina sérica (SCr) não é um marcador sensível ou específico derimprejuízo. Testamos se biomarcadores moleculares de lesão tubular medidos na admissão hospitalar estavam associados arimprejuízo(IRA) naqueles comCOVID-19infecção.

Métodos:Este é um estudo observacional de coorte prospectivo composto por 444 pacientes consecutivos com SARS-CoV-2 matriculados no departamento de emergência (ED) da Universidade de Columbia no pico da pandemia em Nova York (2 de março02{{6 }}–abril de 2020). Urina e sangue foram coletados simultaneamente na admissão hospitalar (tempo médio: dia 0, intervalo interquartil: 0-2 dias), e os biomarcadores de urina foram analisados ​​por ensaio imunoenzimático (ELISA) e uma nova vareta. Biópsias renais foram sondadas para biomarcador RNA e para escores histopatológicos de lesão tubular aguda (ATI).

Resultados: Admission urinary neutrophil gelatinase-associated lipocalin (uNGAL) level was associated with AKI diagnosis (267 +- 301 vs. 96+-139 ng/ml, P < 0.0001) and staging; uNGAL levels >150 ng/ml tiveram 80 por cento de especificidade e 75 por cento de sensibilidade para diagnosticar LRA estágios 2 a 3. Nível de uNGAL de admissão quantitativamente associado a LRA prolongada, diálise, choque, hospitalização prolongada e morte hospitalar, mesmo quando o nível de SCr de admissão não foi elevado. O risco de diálise aumentou quase 4- vezes por SD de uNGAL independentemente da SCr basal, comorbidades e proteinúria (razão de chances [OR] [IC 95 por cento]: 3,59 [1,83–7,45], P < 0,001).="" nos="" rins="" daqueles="">COVID-19, a expressão de mRNA de NGAL ampliou em paralelo com lesão histopatológica grave (ATI). Por outro lado, níveis baixos de uNGAL na admissão descartaram os estágios 2 a 3 de LRA (valor preditivo negativo: 0,95, IC 95 por cento: 0,92–0,97) e a necessidade para diálise (valor preditivo negativo:0,98, IC 95 por cento: 0,96–0,99). Embora proteinúria e (u)KIM-1 urinários tenham sido implicados na lesão tubular, nenhum deles foi diagnóstico de estágios de LRA.

Conclusão:Nos pacientes comCOVID-19, o nível de uNGAL foi quantitativamente associado a lesão histopatológica (ATI), perda de função renal (LRA) e gravidade dos resultados dos pacientes.

CISTANCHE ANTI-COVID-19 E PROTEGER A FUNÇÃO RENAL

INTRODUÇÃO

A perda aguda da função renal, medida por um aumento de SCr, é comum no cenário de infecção aguda por SARS CoV-2.1–4 O nível elevado de SCr está presente em um terço dos pacientes hospitalizados comCOVID-19.5–11 No entanto, a medição de SCr não reflete a carga total deCOVID-19 rimprejuízo. Por exemplo, a SCr só pode detectar a disfunção renal em retrospecto, após ter decorrido tempo suficiente para o acúmulo de SCr até um limiar diagnóstico. Além disso, alterações clinicamente significativas na SCr podem não ocorrer em danos subtotais ou focais nos rins como resultado de alterações compensatórias em néfrons não lesionados que podem atenuar o aumento do nível de SCr. Mesmo quando elevações no nível de SCr são aparentes, a evidência de lesão tubular pode estar faltando, por exemplo, na presença de depleção de volume,12,13 é uma apresentação comum em pacientes comCOVID-19–diarreia associada.10,14 Um aumento no nível de SCr também pode ser confundido pela incidência de rabdomiólise emCOVID-19,que aumenta a produção de creatinina.15,16 A carga derimprejuízodurante surtos de COVID-19 tem sobrecarregado os recursos hospitalares, incluindo Medicina de Emergência, Cuidados Intensivos e Nefrologia, criando uma necessidade urgente de limitar atrasos na identificação de indivíduos em risco derimprejuízo, perda da função renal e terapia de substituição renal. Como resultado, as decisões de triagem para pacientes e alocações de recursos se beneficiariam do uso de um marcador não invasivo de resposta rápida, sensível e específico.rimprejuízoe seus resultados concomitantes comuns emCOVID-19infecção.

Pesquisas anteriores em modelos de humanos e camundongos revelaram que 2 marcadores moleculares de lesão tubular, uNGAL e uKIM-1, foram derivados de diferentes segmentos dorime permitem a detecção sensível e a distinção em tempo real entre formas intrínsecas de lesão tubular sensível ao volume e insensível ao volume.12,17–19 Evidências anteriores da utilidade desses marcadores na detecção de LRA na apresentação ao DE12,20–22 levantam a questão de se eles podem ser de valor em pacientes comCOVID-19. A necessidade de novos testes diagnósticos é particularmente evidente porque muitos pacientes comCOVID-19estão se apresentando ao hospital pela primeira vez e não possuem registros prévios de SCr.

Aqui, estudamos o desempenho de uNGAL e uKIM-1 em uma grande coorte de pacientes comCOVID-19apresentando ao ED da Universidade de Columbia no pico da pandemia na cidade de Nova York (março de 2020 a abril de 2020). Testamos a associação de uNGAL e uKIM-1 com o diagnóstico subsequente, duração e gravidade da LRA, conforme definido pelo AcuteRimPrejuízoCritérios da rede (AKIN) e com óbito hospitalar, diálise, choque, insuficiência respiratória e tempo de internação. Usamos ambos os métodos padrão de ELISA e uma nova vareta que pode medir uNGAL à beira do leito. Por fim, investigamos se NGAL e KIM-1RNA se correlacionavam com métricas histopatológicas de ATI emrimachados de biópsia de pacientes comCOVID-19.

MÉTODOS

Sujeitos humanos

A ColômbiaCOVID-19Biobank recrutou consecutivamenteCOVID-19 casos (resultado positivo do teste de reação em cadeia da polimerase SARS-CoV nasofaríngea-2), independentemente de idade, sexo ou raça/etnia que receberam atendimento no Columbia University Irving Medical Center. O Biobank armazenou amostras residuais de sangue e urina após testes clínicos de todos os pacientes comCOVID-19incluindo uma amostra inicial de urina e soro obtido na admissão hospitalar, que foi utilizado para dosagens de biomarcadores. Para nossa análise, identificamos 444 pacientes consecutivos que foram admitidos entre 24 de março de 2020 e 27 de abril de 2020, comCOVID-19. Isso incluiu 371 pacientes que tinham não apenas uma amostra de urina da apresentação, mas também informações sobre SCR basal e medições completas de SCR no hospital necessárias para determinar o estágio e a duração da LRA (Figura 1). Além disso, 4 pacientes com doença renal terminal foram excluídos.Rimbiópsias foram acessadas pelo Columbia University Irving Medical Center Renal PathologyLaboratory, incluindo 13 biópsias renais de casos de COVID-1923 e 4 não-COVID-19espécimes analisados ​​por hibridização in situ para RNA NGAL e KIM-1. A coorte COVID ( plus ) foi comparada com uma coorte COVID(-) que foi recrutada de maneira idêntica no Columbia University Irving Medical Center ED entre junho de 2017 e janeiro de 2019.20 Semelhante à coorte COVID (mais), 426 pacientes consecutivos com COVID (-) foram inscritos na apresentação, independentemente de idade, sexo ou raça/etnia. Isso incluiu 318 pacientes com medidas completas de SCr no hospital necessárias para determinar o estágio e a duração da LRA. Amostras de urina foram coletadas dentro de 24 horas após a chegada ao pronto-socorro. Pacientes com doença renal em estágio final foram excluídos.

Figura 1. Coleta de amostra de urina: Amostras residuais de urina foram coletadas de 444 pacientes consecutivos com COVID-19 pelo Biobank da Universidade de Columbia COVID-19 entre 24 de março de 2020 e 27 de abril de 2020. Um total de 4 pacientes com estágio finalrimdoençaem diálise foram excluídos da coorte final (N=440). Os pacientes com registros completos de medidas de SCr foram estadiados pelos critérios AKIN (n=371). Um total de 69 pacientes com falta derimfunçãoos dados foram rotulados como "desconhecidos". AKIN, AgudoRimPrejuízoRede; SCr, creatinina sérica.

Definição de desfechos primáriosOs desfechos primários incluíram IRA baseada em SCr, estágio AKIN e a duração do nível elevado de SCr consistentemente nas coortes COVID ( plus ) e COVID (-). Em ambos os casos, o nível basal de SCr foi definido por meio de um algoritmo padronizado, conforme descrito anteriormente por Stevens et al.,20 na seguinte ordem:

SCr mediana de 365 a 31 dias antes da coleta de urina. Se não estiver disponível, então:

SCr mínimo de 30 dias antes da coleta de urina até o dia da coleta. Se não estiver disponível, então:

SCr mínimo desde a coleta de urina até 7 dias no hospital

Os pacientes foram classificados como "Desconhecidos" se nenhum dos critérios mencionados acima fosse atendido. Os estágios da AKIN23 foram classificados da seguinte forma:

AKIN estágio 1: aumento de $0,3 mg/dl na SCr em uma janela de 48-hora OU 1,5- a 2-aumento na SCr em comparação com a linha de base.

AKIN stage 2: >2- para 3-aumento de SCR em comparação com a linha de base.

AKIN stage 3: $0.5 mg/dl increase in SCr within a 48- hour window when SCr $4.0 mg/dl OR >3-aumento de vezes na SCr em comparação com a linha de base.

O nível de pico de SCr medido dentro de 48 horas após a coleta de urina foi usado para diagnosticar o estágio AKIN. Em casos selecionados, a pontuação AKIN do dia 1 foi imputada quando as pontuações AKIN anteriores e subsequentes eram idênticas.

A categorização adicional foi baseada na duração da elevação da SCr acima da linha de base:

Sem AKI (AKIN 0)—não atende aos critérios AKIN dentro de 2 dias da apresentação (deve ter valores de SCr para ambos os dias).

LRA transitória — atendeu aos critérios AKIN no dia 0 ou 1 da apresentação, mas normalizou abaixo dos limites de detecção de AKIN dentro de 2 dias após a primeira detecção (duração total da LRA<72>

Sustained AKI (sAKI)—met AKIN criteria within 2 days of presentation but normalized below the AKIN detection thresholds only after 2 days from the first detection (total AKI duration >72 horas).

Desconhecido - falta de SCr basal ou medições de SCr insuficientes para determinar a cinética de SCr ou medições ausentes no dia 0 ou 1 que não puderam ser imputadas devido a pontuações AKIN discrepantes (Figura 1).

A categorização adicional do nível elevado de SCr foi baseada na duração da elevação de SCr acima da linha de base, incluindo IRA transitória normalizando rapidamente o nível de SCr (<72 hours)="" and="" sustained="" (saki)="" delayed="" normalization="" of="" scr="" level="" (="">72 horas).

O débito urinário não foi utilizado para definição de LRA devido ao uso variável de cateteres de Foley e ao registro incompleto do débito urinário no pronto-socorro.

Definição de Resultados Secundários

Os desfechos secundários incluíram diálise, choque, insuficiência respiratória, tempo de internação e óbito hospitalar. O choque foi definido pela necessidade de vasopressores e a insuficiência respiratória pela necessidade de ventilação com pressão positiva invasiva ou não invasiva. O estadiamento da crônicarim doençafoi determinado usando o CrônicoRim DoençaEpidemiology Collaboration estimou a fórmula da taxa de filtração glomerular e a creatinina basal conforme descrito anteriormente.24

Análise laboratorial

Todas as medições urinárias foram cegas para dados clínicos. NGAL e uKIM-1 foram medidos por ELISA (KIM-1:Enzo, ADI-900-226-0001; NGAL: BioPorto, KIT036).Proteinúria foi detectada com Chemstrip 10 SG (RocheDiagnostics). A urina foi centrifugada (12,000 rpm; 10 minutos) e aplicada às varetas NGAL gRAD (Bio Porto), e o desenvolvimento da cor foi comparado com a concentração de NGAL (ng/ml) de marcação de escala de cores por 2 leitores independentes. Os pellets de células urinárias foram analisados ​​para LRP2 e UMOD por immunoblot com SDS-PAGE (Bio-Rad Laboratories), coelho anti-LRP2 (1:1000,Abcam, ab76969), ovelha anti-UMOD (1:2000, MeridianLife Science, K90071C), e anticorpos secundários policlonais conjugados com HRP (1:10.000, JacksonImmunoResearch).

Identificação histológica de ATI

As características histológicas da ATI incluíram perda da borda em escova, simplificação epitelial, vacuolização intracitoplasmática, necrose evidente, apoptose e descamação celular. Uma escala semiquantitativa foi usada para medir a extensão da ATI, que foi a seguinte: nenhuma(<5% of="" tubules="" involved),="" mild=""><25%), moderate="" (25%–50%),="" and="" severe="" (="">50 por cento ).

Análise Patológica

Hibridização in situ em humanos fixados em formalina e embebidos em parafinarinsusou o kit de reagentes chromogenicRNAscope 2.5 HD Duplex (Advanced CellDiagnostics, 322430). As sondas incluíram NGAL: Hs-LCN2(559441) e Hs-LCN2-C2 (559441-C2 em 1:600); KIM-1:Hs-HAVCR1-O1 (538081 e 538081-C2 em 1:100); andaquaporina 2: Hs-AQP2 (434861) e Hs-LRP2 (532391).

Análise de lesão de isquemia-reperfusão renal confirmatória

Camundongos C57Bl/6 de tipo selvagem machos e fêmeas, com idades entre 8 e 10 semanas (Jackson Labs) foram anestesiados com isoflurano e colocados em uma mesa de aquecimento (temperatura retal: 37 graus). Pinças microvasculares (Fine Science Tools) foram aplicadas no pedículo renal esquerdo por 10, 20, 30 ou 40 minutos. orinsforam colhidos às 24 horas. Hibridização in situ em formalina fixada em parafinarinsusou a sonda NGAL: Mm-Lcn2-C2(313971-C2) e a sonda KIM-1: Mm-Havcr1(472551).

Análise estatística

A normalidade das variáveis ​​contínuas foi testada pelo teste de Shapiro-Wilk. Variáveis ​​contínuas normalmente distribuídas foram comparadas usando um teste t de {{0}}amostra e resumidas como SD médio. Variáveis ​​contínuas com distribuição não normal foram resumidas como medianas e intervalos e comparadas pelo teste não paramétrico U de Mann-Whitney. Para melhorar a interpretabilidade das estimativas de efeito de modelos de regressão multivariada, todos os preditores não distribuídos normalmente (incluindo níveis uNGAL e uKIM-1) foram transformados em log e normalizados padrão antes do teste estatístico. Os tamanhos de efeito para biomarcadores foram expressos por unidade SD de preditores normalizados. As variáveis ​​categóricas foram comparadas pelo teste de c2 ou exato de Fisher. Para testar os resultados binários, usamos regressão logística. Resultados ordinais, como o estágio AKIN, foram testados usando regressão logística ordinal. Preditores ordinais, como categoria de tira reagente de urina ou grau de proteinúria, foram testados sob a suposição de efeitos lineares usando um teste de inclinação dentro da estrutura de um modelo linear generalizado adaptado ao resultado de interesse (por exemplo, logística ou logística ordinal para resultados binários ou ordinais, respectivamente). Usamos o modelo de risco proporcional de Cox para as análises de tempo até o evento para desfechos de óbito. Utilizou-se o modelo de regressão de riscos competitivos para a análise do tempo de internação hospitalar, tendo o óbito como risco competitivo.25,26 A suposição de riscos proporcionais foi verificada testando-se os resíduos de Schoenfeld escalados para cada preditor em relação ao tempo de observação. As associações de biomarcadores urinários com desfechos clínicos foram ajustadas para as seguintes covariáveis: idade, sexo, raça, etnia (modelo minimamente ajustado), SCr basal e obesidade preexistente, diabetes, hipertensão, transplante (qualquer órgão), câncer, doença cardiovascular (doença arterial coronariana, insuficiência cardíaca, infarto cerebral), doença pulmonar (asma, doença pulmonar obstrutiva crônica, doença pulmonar intersticial, hipertensão pulmonar primária, fibrose pulmonar idiopática) (modelo 1 totalmente ajustado) e proteinúria (modelo 2 totalmente ajustado). Na análise dos desfechos primários, consideramos 2-lateral P < 0.05="" como="" estatisticamente="" significativo.="" na="" análise="" dos="" desfechos="" secundários,="" consideramos="" p="">< 0.01="" como="" estatisticamente="" significativo="" (corrigido="" por="" bonferroni="" para="" 5="" desfechos="" independentes="" testados).="" além="" disso,="" estratificamos="" os="" pacientes="" por="" ungal="" ($150="" ng/ml)="" e="" ira="" baseada="" em="" scr="" nos="" seguintes="" 4="" grupos:="" ngal-ak-i,="" ngal="" mais="" ira,="" ngal-aki="" mais="" ,="" e="" ngal="" mais="" ira+.="" usamos="" o="" teste="" c2="" para="" comparações="" pareadas="" de="" proporções="" com="" desfecho="" clínico="" entre="" os="" grupos="" e="" o="" teste="" cochran="" armitage="" para="" tendência="" nas="" proporções="" entre="" baixo="" risco="" (ngal-aki-),="" risco="" intermediário="" (ngal="" mais="" aki-="" ou="" ngal-aki="" mais="" )="" ,="" e="" grupos="" de="" alto="" risco="" (ngal="" mais="" lra="" mais="" ).="" além="" disso,="" cada="" grupo="" foi="" testado="" como="" um="" preditor="" categórico="" de="" resultado="" usando="" regressão="" logística="" com="" o="" grupo="" de="" baixo="" risco="" (ngal-ak-)="" como="" referência.="" todas="" as="" análises="" estatísticas="" foram="" realizadas="" usando="" r="" (cranversão="" 4.0.4),="" incluindo="" pacotes="" complementares="" r="" mass(versão="" 7.3-53.1),="" odds="" ratio="" (versão="" 2.0.1),="" survival(versão="" 3.2-7),="" cmprsk="" (versão="" 2.2-10)="" e="" proc(="" versão="" 1.17.="" 0.1).="" nosso="" estudo="" foi="" relatado="" de="" acordo="" com="" as="" diretrizes="" strengthening="" the="" reporting="" of="" observational="" studies="" in="" epidemiology="" para="" estudos="" de="">

Supervisão de Estudos

Biobanco da Universidade de ColumbiaCOVID-19os estudos foram aprovados pelo Conselho de Revisão Institucional do Centro Médico da Universidade de Columbia (AAAS7370 eAAAS7948). Um subconjunto de pacientes foi incluído em uma dispensa de consentimento do conselho de revisão institucional de crise de saúde pública especificamente paraCOVID-19estudos se os pacientes foram falecidos, não foram capazes de consentir ou por perda de contato. Os camundongos foram usados ​​de acordo com o Comitê Institucional de Cuidados e Uso de Animais (AC-AAAY7464) e aderem ao National Institutes of Health Guide for the Care and Use of Laboratory Animals.

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De: 'Lipocalina associada à gelatinase de neutrófilos elevada está associada à gravidade da lesão renal e ao mau prognóstico de pacientes com COVID-19'--porKatherine Xu1 et al

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