Skip to main content
Arquivos Brasileiros de Cardiologia logoLink to Arquivos Brasileiros de Cardiologia
editorial
. 2021 Jun 8;116(6):1057–1058. [Article in Portuguese] doi: 10.36660/abc.20210433
View full-text in English

Qual o Papel dos Biomarcadores de Lesão Renal na Nefropatia Induzida por Contraste?

Pedro Pimenta de Mello Spineti 1,2
PMCID: PMC8288534  PMID: 34133586

A lesão renal aguda induzida por contraste (LRA-IC) é uma complicação potencial e importante na utilização de meios de contraste radiológicos iodados estando associada com maiores taxas de morbimortalidade e aumento no tempo de hospitalização em pacientes submetidos a cateterismo cardíaco. 1 Sua incidência é variável na literatura de acordo com o critério utilizado para o seu diagnóstico. A definição LRA-IC mais frequentemente utilizada em ensaios clínicos é uma elevação nos níveis de creatinina sérica (Cr) de 0,5 mg/dl ou de 25% em relação ao valor basal, em até 72 h após a exposição ao meio de contraste. 1

No entanto, a Cr apresenta uma série de limitações como marcador da função renal. Seu nível sérico é influenciado por fatores externos como sexo, idade, cor da pele, peso e massa muscular. Ela subestima a função renal em mulheres, pessoas idosas ou com baixo peso. Sua variação superestima o dano renal em indivíduos com disfunção renal prévia. Outra importante limitação deve-se ao fato de a Cr elevar-se somente após 24 h de uma lesão renal aguda, sendo considerada um “marcador lento” de injúria renal aguda. 1 , 2

Novos biomarcadores têm sido avaliados no auxílio ao diagnóstico da LRA-IC. Entre estes, destacam-se a cistatina C (Cis-C), a lipocalina associada à gelatinase de neutrófilos (NGAL) e a molécula de injúria renal 1 (KIM-1).

A Cis-C é um peptídeo de 122 aminoácidos com baixo peso molecular (13,36 Kda), da família dos inibidores de protease da cisteína. Ela é produzida de forma constante pela maioria das células nucleadas e sua síntese não é influenciada por processos inflamatórios, pela massa muscular ou pelo sexo do indivíduo. Devido ao seu baixo peso molecular e à carga positiva, ela é livremente filtrada pelo glomérulo renal e, então, reabsorvida e metabolizada no túbulo renal proximal, não ocorrendo secreção renal ou extra-renal. Logo, sua determinação sérica reflete, exclusivamente, a filtração glomerular e seu aumento no soro significa uma redução dessa taxa. 2 A Cis-C atinge seu pico 24 h após a exposição ao contraste em pacientes com LRA-IC e permanece elevada até 48 hs. 3

A NGAL é uma glicoproteína de 178 aminoácidos que pertence à superfamília das lipocalinas. Ela é expressada pelos neutrófilos e por certos epitélios, como os túbulos renais. Ela é filtrada livremente pelo glomérulo e posteriormente reabsorvida pelas células do túbulo proximal. Seus níveis séricos e urinários basais são muito baixos, elevando-se em diversos cenários clínicos como, inflamação sistêmica, câncer e aterosclerose. 2 Seus níveis elevam-se agudamente 4 h após exposição ao contraste em casos de LRA-IC e retornam aos níveis basais em 48. 3

Revisão sistemática recente sobre o papel da NGAL e da Cis-C analisou 37 estudos e concluiu que ambas podem servir como indicadores diagnósticos precoces de LRA-IC, e que a cistatina C pode ter um desempenho melhor do que a NGAL. Não houve diferença no desempenho da NGAL sérica, comparada à urinária. 4

A KIM-1 humana é uma glicoproteína transmembrana do tipo um, com um domínio de imunoglobulina e mucina que não é detectável em tecido renal normal ou na urina, mas é expresso em níveis muito elevados em células desdiferenciadas do epitélio tubular proximal renal após lesão isquêmica ou tóxica. Há inúmeras características que poderiam torná-la um atraente biomarcador de lesão renal, tais como: ausência em rim normal, aumento da sua expressão após um insulto isquêmico agudo e sua persistência nas células do epitélio tubular até sua recuperação completa. 2

Nesta edição dos Arquivos Brasileiros de Cardiologia, o Dr. Huyut 5 avaliou a associação entre os níveis séricos de KIM-1 e LRA-IC em pacientes idosos com infarto do miocárdio sem supradesnivelamento do segmento ST. Apesar do pequeno tamanho da população estudada, ele pode demonstrar que esta molécula esteve associada de forma independente à LRA-IC com uma boa área sob a curva-ROC. A LRA-IC, como esperado, esteve associada a maior morbimortalidade.

Embora o achado seja interessante, dois estudos recentes comparando NGAL e KIM-1 demonstraram que esta parece ter uma performance pior na predição de LRA-IC. 6 , 7 Estas divergências de resultados podem ser atribuídas à diferentes definições de LRA-IC utilizadas pelos estudos, assim como pontos de corte distintos para os biomarcadores.

Em conclusão, os novos biomarcadores apresentam vantagens em relação à creatinina para avaliação de LRA-IC, porém ainda há incerteza quanto ao melhor deles para esta indicação. São necessários novos estudos que avaliem não só a associação entre biomarcadores de LRA-IC, mas também a custo-efetividade da incorporação à prática clínica diária.

Footnotes

Minieditorial referente ao artigo: A Molécula de Lesão Renal-1 está Associada à Nefropatia Induzida por Contraste em Pacientes Idosos com IAMSSST

Referências

  • 1.1. McCullough PA. Contrast-Induced Acute Kidney Injury. J Am Coll Cardiol.2008;51(15):1419-28. [DOI] [PubMed]
  • 2.2. Peres LAB, Cunha Jr AD, Shafer A Jr, Silva AL, Gaspar AD, Scarpari DF, et al. Biomarcadores da injúria renal aguda. J Bras Nefrol.2013;35(3):229-36. [DOI] [PubMed]
  • 3.3. Padhy M, Kaushik S, Girish MP, Mohapatra S, Shah S, Koner BC. Serum neutrophil gelatinase associated lipocalin (NGAL) and cystatin C as early predictors of contrast-induced acute kidney injury in patients undergoing percutaneous coronary intervention. Clin Chim Acta. 2014 52(5):435-48. [DOI] [PubMed]
  • 4.4. He Y, Deng Y, Zhuang K, Li S, Xi J, Chen J. Predictive value of cystatin C and neutrophil gelatinase-associated lipocalin in contrast-induced nephropathy: A meta-analysis. PLoS One. 2020 Apr 2;15(4):e0230934. [DOI] [PMC free article] [PubMed]
  • 5.5. Huyut MA. Kidney Injury Molecule-1 Is Associated with Contrast-Induced Nephropathy in Elderly Patients with Non-STE. Arq Bras Cardiol. 2021; 116(6):1048-1056 [DOI] [PMC free article] [PubMed]
  • 6.6. Connolly M, Kinnin M, McEneaney D, Menown I, Kurth M, Lamont J, Morgan N, Harbinson M. Prediction of contrast induced acute kidney injury using novel biomarkers following contrast coronary angiography. QJM. 2018 Feb 1;111(2):103-10. doi: 10.1093/qjmed/hcx201. [DOI] [PubMed]
  • 7.7. Andreucci M, Faga T, Riccio E, Sabbatini M, Pisani A, Michael A. The potential use of biomarkers in predicting contrast-induced acute kidney injury. Int J Nephrol Renovasc Dis . 2016;9:205-1. doi:10.2147/IJNRD.S105124 [DOI] [PMC free article] [PubMed]
Arq Bras Cardiol. 2021 Jun 8;116(6):1057–1058. [Article in English]

What Is the Role of Kidney Injury Biomarkers in Contrast-Induced Nephropaty?

Pedro Pimenta de Mello Spineti 1,2

Contrast-induced acute kidney injury (CI-AKI) is a potential severe complication in the use of iodinated radiological contrast media and is associated with higher rates of morbidity and mortality and increased length of hospital stay in patients undergoing cardiac catheterization.1 Its incidence is variable in the literature according to the criteria used for its diagnosis. The CI-AKI definition most often used in clinical trials is an increase in serum creatinine (Cr) levels of 0.5 mg/dl or 25% over baseline within 72 h after exposure to contrast medium.1

However, Cr has a number of limitations as a marker of renal function. Its serum level is influenced by external factors such as sex, age, skin color, weight and muscle mass. It underestimates renal function in women, in the elderly or in underweight individuals. Its variation overestimates renal damage in individuals with previous kidney failure. Another important limitation is the fact that Cr rises only after 24 h of an acute kidney injury, being considered a “slow marker” of acute kidney injury.1 , 2

New biomarkers have been evaluated to help diagnose CI-AKI. These include cystatin C (CysC), the lipocalin associated with neutrophil gelatinase (NGAL) and kidney injury molecule 1 (KIM-1).

CysC is a peptide of 122 amino acids with low molecular weight (13.36 Kda), from the family of cysteine protease inhibitors. It is produced steadily by most nucleated cells and its synthesis is not influenced by inflammatory processes, muscle mass or sex of the individual. Due to its low molecular weight and positive charge, it is freely filtered by the renal glomerulus and then reabsorbed and metabolized in the proximal renal tubule, with no renal or extra-renal secretion. Therefore, its serum determination reflects exclusively glomerular filtration and its increase in serum means a reduction in this rate.2 CysC reaches its peak 24 h after exposure to contrast in patients with CI-AKI and remains high for up to 48 h.3

NGAL is a 178 amino acid glycoprotein that belongs to the superfamily of lipocalins. It is expressed by neutrophils and certain epithelia, such as renal tubules. It is freely filtered by the glomerulus and later reabsorbed by the cells of the proximal tubule. Its basal serum and urinary levels are very low, rising in different clinical settings such as systemic inflammation, cancer and atherosclerosis.2 Its levels rise sharply 4 h after exposure to contrast in cases of CI-AKI and return to baseline levels in 48h.3

A recent systematic review of the role of NGAL and CysC analyzed 37 studies and concluded that both can serve as early diagnostic indicators of CI-AKI, and that cystatin C may perform better than NGAL. There was no difference in the performance of serum NGAL compared to urine NGAL.4

Human KIM-1 is a type one transmembrane glycoprotein, with an immunoglobulin and mucin domain that is not detectable in normal renal tissue or in the urine, but it is expressed at very high levels in dedifferentiated cells of the renal proximal tubular epithelium after ischemic or toxic injury. There are numerous characteristics that could make it an attractive biomarker of kidney injury, such as: absence in normal kidney, increased expression after an acute ischemic insult and its persistence in the tubular epithelium cells until its complete recovery.2

In this edition of Arquivos Brasileiros de Cardiologia, Dr. Huyut5 evaluated the association between serum levels of KIM-1 and CI-AKI in elderly patients with ST-segment elevation myocardial infarction. Despite the small size of the study population, he shows that this molecule was independently associated with CI-AKI with a good area under the ROC curve. CI-AKI, as expected, has been associated with increased morbidity and mortality.

Although this is an interesting finding, two recent studies comparing NGAL and KIM-1 demonstrated that it appears to have a worse performance in predicting CI-AKI.6 , 7 These inconsistent results can be attributed to the different definitions of CI-AKI used by the studies, as well as different cutoff points for the biomarkers.

In conclusion, the new biomarkers have advantages on creatinine for the evaluation of CI-AKI, but there is still uncertainty about the best of them for this indication. Further studies are needed to assess not only the association between CI-AKI biomarkers, but also the cost-effectiveness of incorporating them into daily clinical practice.

Footnotes

Short Editorial related to the article: Kidney Injury Molecule-1 Is Associated with Contrast-Induced Nephropathy in Elderly Patients with Non-STEMI


Articles from Arquivos Brasileiros de Cardiologia are provided here courtesy of Sociedade Brasileira de Cardiologia

RESOURCES