Choroby nerek u psów i kotów są powszechne – szacowana częstość ich występowania waha się od 7 do 20%.¹ Międzynarodowe Towarzystwo Nefrologiczne (ang. International Renal Interest Society, IRIS) opracowało wytyczne dotyczące stopnia zaawansowania klinicznego i zasady klasyfikacji chorób nerek, opisując kryteria wymagane do ustalenia rozpoznania ostrego uszkodzenia nerek (ang. acute kidney injury, AKI) i przewlekłej choroby nerek (ang. chronic kidney disease, CKD). Wytyczne te pomagają lekarzom weterynarii zidentyfikować pacjentów, u których występuje uszkodzenie lub choroba nerek, oraz wskazują możliwości terapeutyczne. Pomimo ogromnego znaczenia choroby nerek, wczesne wykrycie ich uszkodzenia nadal pozostaje wyzwaniem.

W celu jak najdokładniejszej oceny czynności nerek wykonywany jest pomiar współczynnika przesączania kłębuszkowego (ang. glomerular filtration rate, GFR).^2,3 Metoda badania jest jednak pracochłonna i czasochłonna, co powoduje, że jest ono niepraktyczne w codziennej praktyce lekarsko-weterynaryjnej. Pośrednia ocena czynności nerek, polegająca na oznaczeniu stężenia kreatyniny w surowicy i azotu mocznika (ang. blood urea nitrogen, BUN) we krwi, jest łatwa do wykonania i powszechnie dostępna. Wyniki tych badań cechują jednak dobrze znane ograniczenia, co skutkuje brakiem czułości i swoistości w wykrywaniu chorób nerek.⁴ Wartości te zazwyczaj nie ulegają podwyższeniu aż do momentu kiedy około 75% miąższu nerek nie funkcjonuje prawidłowo.^5,6

Identyfikacja nowych biomarkerów uszkodzenia i chorób nerek jest więc niezmiernie istotna, gdyż zapewniłaby dodatkowe narzędzia do rozpoznawania tych chorób i monitorowania dotkniętych nimi psów i kotów. Idealne biomarkery do wykrywania chorób nerek byłyby swoiste (tj. nie miałyby na nie wpływu choroby współistniejące), silnie skorelowane z GFR i bardziej czułe niż oznaczenie stężenia kreatyniny w surowicy wykorzystywane w celu wykrycia choroby. Ponadto idealne biomarkery mogłyby być stosowane do określania lokalizacji i stopnia uszkodzenia nerek, a także do monitorowania postępu choroby albo reakcji na leczenie, a testy byłyby łatwo dostępne w laboratorium referencyjnym lub jako testy do samodzielnego wykonania w lecznicach weterynaryjnych. Na chwilę obecną jest kilku obiecujących kandydatów, których uznaje się za przydatnych do oceny chorób nerek w warunkach klinicznych i badawczych (ryc. 1). Niniejszy artykuł przeglądowy opisuje aktualną wiedzę opartą na faktach w odniesieniu do powszechnie dostępnych biomarkerów nerkowych dla psów i kotów oraz możliwości ich wykorzystania w praktyce klinicznej.

Ryc. 1. Przegląd markerów nerkowych u psów i kotów. Gwiazdkami oznaczono te biomarkery u psów i kotów, których pomiary są powszechnie dostępne.

FGF-23 – czynnik wzrostu fibroblastów 23, GFR – wskaźnik filtracji kłębuszkowej, GGT – gamma-glutamylotranspeptydaza, KIM-1 – cząsteczka uszkodzenia nerek 1, NAG – N-acetylo-ẞ-D-glikozaminidaza, NGAL – lipokalina związana z żelatynazą neutrofilową, PIIINP – aminoterminalny peptyd prokolagenu III, RBP – białko wiążące retinol, SDMA – symetryczna dimetyloarginina, TGF-ẞ1 – transformujący czynnik wzrostu ẞ1, THP – białko Tamma-Horsfalla, UPC – stosunek białka do kreatyniny w moczu

Biomarkery nerkowe we krwi

Dwa najczęściej wykorzystywane biomarkery w surowicy, których oznaczanie jest powszechnie dostępne, to kreatynina i symetryczna dimetyloarginina (ang. symmetric dimethyloarginine, SDMA).

Kreatynina

Kreatynina w surowicy to najczęściej stosowany pośredni marker służący do oceny czynności nerek (GFR). Chociaż niniejszy artykuł przeglądowy koncentruje się przede wszystkim na nowych biomarkerach nerkowych, musimy wziąć pod uwagę kilka istotnych czynników. Między innymi należy uwzględnić oznaczenie stężenia kreatyniny w surowicy, aby pomóc w interpretacji wyników.

Powszechnie przyjmuje się, że stężenie kreatyniny w surowicy wykazuje ujemną i wykładniczą korelację z GFR, a wynik badania powyżej wartości referencyjnych koreluje z utratą około 50-60% czynności nerek.^6,7 Niska czułość testu wykorzystywanego do oznaczenia kreatyniny w surowicy wynika częściowo z jej dużej zmienności między osobnikami, co prowadzi do szerokich przedziałów wartości referencyjnych w populacji.^8-10 Mała zmienność obserwowana u pojedynczego psa lub kota w ciągu tygodni albo miesięcy oznacza, że niewielki wzrost stężenia kreatyniny w surowicy, nawet mieszczący się w zakresie wartości referencyjnych, może odzwierciedlać znaczny spadek czynności nerek.⁴ Dlatego też czułość oznaczenia stężenia kreatyniny w surowicy w celu wykrywania chorób nerek z dużym prawdopodobieństwem można poprawić poprzez wykonywanie seryjnych pomiarów u poszczególnych pacjentów.

Znaczne różnice w pomiarach stężenia kreatyniny w surowicy między urządzeniami i laboratoriami prowadzą do uzyskiwania znacznie różniących się między sobą wyników, co może wpływać na kliniczną interpretację trendu zmian w czasie dla poszczególnych pacjentów. Badania wykazały, że wyniki oznaczenia stężenia kreatyniny w surowicy uzyskane z pojedynczej próbki zmierzonej na różnych urządzeniach lub w różnych laboratoriach mogą wahać się od 0,9 do 2,3 mg/dl.^11,12 Dlatego, aby zminimalizować tak znaczną zmienność analityczną, seryjne oznaczenia stężenia kreatyniny w surowicy u danego pacjenta powinny być wykonywane na tym samym analizatorze lub w tym samym laboratorium.

Innym istotnym ograniczeniem pomiaru stężenia kreatyniny w surowicy jest jej zależność od masy mięśniowej pacjenta. Wielu pacjentów z chorobami nerek to pacjenci wyniszczeni lub w podeszłym wieku. Zmniejszona masa mięśniowa może prowadzić do zmniejszenia stężenia kreatyniny w surowicy, a w konsekwencji do błędnej interpretacji wyników dotyczących czynności nerek. Oznacza to, że obniżenie GFR, które skutkowałoby wzrostem stężenia kreatyniny, może być kompensowane w wyniku zaniku mięśni u zwierząt z chorobą nerek.^4,13 Dlatego interpretacja seryjnych pomiarów stężenia kreatyniny musi uwzględniać zmiany masy mięśniowej, a kreatynina może być niewiarygodnym wskaźnikiem pogarszającej się czynności nerek w przypadku pacjentów ze współistniejącymi zanikami mięśniowymi.

SDMA

SDMA jest metylowanym aminokwasem (argininą), który jest wydalany głównie przez nerki, i wydaje się, że nie jest ponownie wchłaniany przez kanaliki nerkowe.¹⁴ Opracowano i zwalidowano test immunologiczny, dzięki czemu SDMA jest standardowym parametrem wchodzącym w skład paneli biochemicznych oferowanych przez laboratoria Idexx (idexx.com), a jego wartość referencyjna dla psów i kotów wynosi poniżej 14 µg/dl.¹⁵ SDMA jest endogennym markerem filtracji kłębuszkowej (GFR) u psów i kotów^16,17 i jest wykorzystywany w klasyfikacji IRIS. Badania kliniczne wykazały, że SDMA może być wykorzystywany do wykrywania wczesnego pogorszenia czynności nerek u niektórych pacjentów oraz jako wczesny marker CKD.^16,18-20 Jego przydatność do monitorowania postępowania CKD nie została jednak w pełni ustalona. Wewnątrzosobnicze i analityczne odchylenia w wynikach stężenia SDMA są wyższe niż w przypadku oznaczania stężenia kreatyniny w surowicy, co potencjalnie utrudnia śledzenie rzeczywistych zmian czynności nerek w czasie. U psów krytyczna różnica świadcząca o klinicznie istotnej zmianie w seryjnych pomiarach stężeń SDMA między pomiarami wynosi około 6 µg/dl.²¹

W przeciwieństwie do stężenia kreatyniny w surowicy, wydaje się, że stężenie SDMA nie zależy od masy mięśniowej. Wykazano także, że stężenie SDMA nie koreluje z beztłuszczową masą ciała u dorosłych psów i geriatrycznych kotów.^17,22 Ostatnie badania dostarczyły jednak wstępnych dowodów na to, że na stężenie SDMA mogą wpływać takie choroby jak cukrzyca, nowotwory (chłoniak) i kamica nerkowa.²³ Ponadto istnieją doniesienia o zwierzętach z podwyższonym stężeniem SDMA, u których stwierdzono prawidłową czynność nerek.^23,24 Doniesienia te podkreślają potrzebę prowadzenia dalszych badań w celu oceny wpływu chorób innych niż choroby nerek na stężenie SDMA.

Biomarkery nerkowe w moczu

Wykorzystanie biomarkerów w moczu do wczesnego wykrywania AKI cieszy się powszechnym zainteresowaniem w medycynie weterynaryjnej. Biomarkery te mogą umożliwić lekarzom interwencję na wczesnych etapach uszkodzenia nerek i dzięki temu zapobieganie ich dalszemu uszkodzeniu, szczególnie w przypadku pacjentów, którzy otrzymują leki nefrotoksyczne lub są narażeni na inne czynniki ryzyka AKI (takie jak posocznica, ekspozycja na toksyny, niedawno przebyty zabieg). Biomarkery nerkowe w moczu obejmują białkomocz nerkowy, lipokalinę związaną z żelatynazą neutrofilową (ang. neutrophil gelatinase-associated lipocalin, NGAL) i ү-glutamylotranspeptydazę (ang. ү-gluta­myl transpeptidase, GGT).

Białkomocz nerkowy

Utrzymujący się białkomocz nerkowy wiąże się z większym ryzykiem postępowania choroby nerek i śmierci u psów i kotów.^25-27 W praktyce małych zwierząt utrzymujący się białkomocz pochodzenia nerkowego jest niejednokrotnie pomijany jako wczesny marker choroby nerek. Często nie jest rozpoznawany, dopóki nie rozwinie się azotemia, co prowadzi do utraty szansy na wczesną interwencję terapeutyczną. Leczenie zmniejszające białkomocz wiąże się ze spowolnieniem postępu choroby nerek i poprawą przeżywalności psów.^25,28-30

Białkomocz dotyczy występowania każdego rodzaju białka w moczu. Wynika on z dwóch głównych mechanizmów – utraty selektywnej filtracji kłębuszkowej (skutkującej zwiększoną zawartością białka osocza w przesączu) lub upośledzonej resorpcji kanalikowej przefiltrowanego białka. Testem przesiewowym do wykrywania białkomoczu jest kolorymetryczny test paskowy do badania moczu. Jeżeli białkomocz utrzymuje się, należy określić stosunek białka do kreatyniny w moczu (ang. urine protein : creatinine ratio, UPC). Wartości > 0,4 u kotów i > 0,5 u psów są uważane za białkomocz. Historycznie uważano, że UPC > 2 jest w znacznym stopniu związane z uszkodzeniem kłębuszków nerkowych.^31,32 Wyniki ostatnich badań sugerują jednak, że wielkość białkomoczu nie zawsze może być wykorzystana w celu zlokalizowania miejsca pochodzenia białkomoczu nerkowego i określenia, czy doszło do uszkodzenia kłębuszków bądź kanalików nerkowych.³³

Ostatnie postępy w określaniu wzorców białkomoczu u psów i kotów z uszkodzeniem nerek obejmują elektroforezę moczu (elektroforeza białek w żelu poliakrylamidowym z siarczanem dodecylu sodu, ang. sodium dodecylsulfate polyacrylamide gel electrophoresis, SDS-PAGE). Pierwotne uszkodzenie kanalików wiąże się z występowaniem białek o niskiej masie cząsteczkowej, a pierwotne uszkodzenie kłębuszków – białek o średniej lub wysokiej masie cząsteczkowej. Dominujące wzorce obserwowane u psów z białkomoczem są jednak mieszane, co wskazuje, że powszechne jest uszkodzenie zarówno kłębuszków, jak i kanalików nerkowych.^32,34 Konieczne jest prowadzenie dalszych badań w celu ustalenia, czy elektroforeza moczu może być wykorzystywana do przewidywania skutków choroby, dokumentacji skuteczności leczenia lub czy może pomagać klinicystom w określeniu, którzy pacjenci odnieśliby korzyści z bardziej inwazyjnej kompleksowej biopsji nerki.