Острое повреждение почек

Intensive Care Med 2022 doi.org/10.1007/s00134-022-06946-0

Acute kidney injury

Marlies Ostermann, Rajit K. Basu and Ravindra L. Mehta

Понимание острого повреждения почек (AKI) эволюционировало от восприятия одного заболевания до многофакторного синдрома со сложной и различной патофизиологией и прогнозом. До 2004 г. использовалось более 50 различных определений AKI (или «острой почечной недостаточности»), и зарегистрированные случаи, распространенность и исходы были очень разнообразными. Публикация критериев «Risk, Injury, Failure, Loss, and End-stage kidneydisease’ » (RIFLE) в 2004 г., за которыми последовала классификация AKIN в 2007 и консенсус Kidney Disease Improving Global Outcomes (KDIGO) в 2012 г. [1] способствовали эпидемиологическим исследованиям, показавшим высокую распространенность AKI во всем мире, связь между тяжестью AKI и исходами, высокий риск ближайших и отдаленных осложнений, в том числе хронической болезнию почек (ХБП) и крупными экономическими последствиями [2, 3] (Fig. 1).

Диагностика и определение стадии AKI в настоящее время основываются на повышении уровня креатинина в сыворотке (SCr) и/или снижении диуреза без учета различных причин, локализации и тяжести повреждения, сроков и течения заболевания, а также ответа на терапию [4]. Чтобы компенсировать эти ограничения, часто добавляются дескрипторы, например, «субклиническое AKI» (повреждение канальцев без повышения SCr или с повышением SCr, не соответствующее критериям ), «транзиторное, устойчивое или персистирующее AKI (на основе продолжительности повышения SCr), «внебольничное» или «больничное» AKI и «регрессировавшее AKI» (снижение SCr после пика). Однако согласованных определений этих терминов нет [4].

Механизмы, способствующие AKI

Наше современное понимание механизмов, вовлеченных в развитие AKI, учитывает гетерогенность заболевания. Различные нефротоксические триггеры вызывают различные реакции в почках на генетическом, молекулярном, клеточном и функциональном уровне, что приводит к различным формам повреждения [5]. Например, истощение объема приводит к активации метаболических путей, соответствующих голоданию (таких как глюконеогенез, метаболизм липидов), а также противовоспалительных молекул, преимущественно поражающих внутренний мозговой слой. Напротив, ишемия стимулирует гены связаны с путями воспаления, коагуляции и восстановления эпителия, при этом большинство изменений наблюдается во внешнем мозговом слое.

Несмотря на схожий рост SCr, часто наблюдается незначительное перекрытие активированных генов между разными моделями AKI .

Специфические характеристики различных сегментов нефрона, в том числе гетерогенность метаболических путей и способности активировать клеточные защитные механизмы, объясняют, по крайней мере частично, вариабельную региональную восприимчивость тубулярных клеток на повреждающие раздражители. На характер травм дополнительно влияют сопутствующие заболевания и компоненты терапии. Исследования AKI, связанного с сепсисом, представляют собой еще один удачный пример эволюция в знаниях [6].

После упрощенного понимания двух механизмов «ишемии клубочка» и «тубулярного некроза» она расширилась до «портфеля» сепсиса с разнообразными повреждениями, включая (но не ограничиваясь): (а) гломерулярно-капиллярную вазомоторную нестабильность, (б ) микроциркуляторную дисфункцию, (c) митохондриальная дисрегуляцию, (d) воспалительные процессы вследствие эндокринных и паракринных медиаторов цитокинов, (e) нарушение рецепторов молекулярной активности, ассоциированных с патогеном, (f) канальцевое повреждение; (g) интерстициальное воспаление; (h) аберрантная аутофагия и эффероцитоз важных репаративных молекул и (i) влияние связанных сопутствующих заболеваний и клинических стратегий, используемых для лечения (т.е. жидкости и катехоламины). Важным открытием клинических и экспериментальных исследований является связь между AK и впервые развившейся ХБП [3, 7]. Дезадаптивное восстановление и взаимодействие между поврежденными клетками проксимальных канальцев и фибробластами, по-видимому, играют определенную роль. Эти идеи улучшили наше понимание и позволило предложить направление для потенциальных будущих методов лечения.

Новые тенденции

Характеристика на основе биомаркеров

Открытие биомаркеров повреждения почек (например, NGAL, KIM-1, IL-18, TIMP-2, IGFBP7 и CCL14) и альтернативных функциональных маркеров (например, цистатин С и проэнкефалин) позволило понять потенциальную этиологию, патофизиологию и прогноз AKП [8]. Например, данные примерно 4000 пациентов показали, что у 15–20% были повышенные уровни NGAL без повышения SCr, чтоо было связано с повышенным в два-три раза риском смерти или потребностью в заместительной почечной терапии (ЗПТ) по сравнению с пациентами без повышения SCr или NGAL [9].

Субфенотипы AKI

Субфенотипирование идентифицирует подгруппы пациентов с различными биологическими механизмами развития AKI, ответами на лечение или прогнозом [10]. Используя анализ латентного класса клинических данных и данных биомаркеров за первые 48 часов пребывания в отделении интенсивной терапии (ОИТ), Bhatraju et al. проанализировали 1800 пациентов, из которых 794 имели AKI [11]. Они выделили две независимые популяции: субфенотип 1 характеризовался низким соотношением ангиопоэтина (Ang) 2/Ang1 и растворимого рецептора фактора некроза опухоли (sTNFR) 1 и свидетельствовал о гиповоспалительном состоянии. Смертность в данной популяции была ниже по сравнению с субфенотипом 2, который имел высокое соотношение Ang2/Ang1 и более высокий уровень sTNFR-1 и представлял собой гипервоспалительное состояние с повышенной проницаемостью сосудов.Эти результаты были воспроизведены у 800 пациентов, включенных в другое исследование сепсиса, которое показало, что смертность и потребность в диализе были выше у пациентов с субфенотипом 2. При сепсис-ассоциированном AKI идентифицировали два субфенотипа, при этом субфенотип 2 характеризуется повышенными уровнями воспалительных и эндотелиальных маркеров, более низким показателем краткосрочного восстановления и более высокой 90-дневной смертностью [12]. Идентификация этих различных субфенотипов лежит в основе изменения нашего восприятия AKI как «единого заболевания» на AKI как комплексный синдром (Supplementary Fig. 1).

AKI на протяжении всей жизни

AKI в неонатологии и педиатрии стали важной парадигмой нефрологии интенсивной терапии.Многоцентровые исследования, в том числе исследования AWARE и AWAKEN, выявили уникальные, различимые фенотипы AKI у детей, отличные от взрослых [13–15] (Fig. 1).Несмотря на то, что AKI у взрослых демонстрирует синергизм с сопутствующими заболеваниями на исход заболевания, AKI у детей как с уникальными сопутствующими заболеваниями (например, врожденными нарушениями метаболизма), так и у детей без анамнеза демонстрирует независимый вклад AKI в исход заболевания. Кроме того, влияние преждевременных родов на созревание почек и влияние одного эпизода AKI во время развития почек на краткосрочные и долгосрочные исходы остаются не до конца изученными.Наконец, еще предстоит полностью охарактеризовать влияние пола, питания и биологического развития (роста) в детстве и в период полового созревания на риск и прогноз AKI [14].Пусковой механизм, которая может возникнуть в неонатальном периоде жизни, может нарастать сам по себе и проявляться у пациента на протяжении всей жизни, а во взрослом возрасте полностью усугубляется повышенным риском заболеваний, связанных с AKI (например, ХБП и сердечно-сосудистых событий).

Прогноз

В настоящее время широко признано, что выжившие после AKI остаются подверженными риску серьезных долгосрочных почечных и непочечных осложнений и требуют последующего наблюдения.

Как подчеркивают данные у детей, даже один эпизод AKI представляет собой лонгитюдный, жизненный континуум болезненного процесса. «Возвращение SCr к исходному уровню» после эпизода AKI больше не может рассматриваться как «полное восстановление функции почек».Зарегистрированное «Острое заболевание почек» подчеркивает необходимость последующего наблюдения [4].

Взгляд в будущее

AKI представляет собой повсеместно распространенный синдром, способный поражать всех пациентов независимо от возраста или профиля сопутствующих заболеваний. Более глубокое понимание сложной патофизиологии AKI, включая адаптивное и неадекватное восстановление, а также идентификация субфенотипов открывают возможности для новых методов лечения и ренопротективных стратегий, подкрепленных инструментами для более точной оценки функции почек в режиме реального времени. Информирование об AKI и модели машинного обучения в электронных медицинских картах должны улучшить раннее выявление пациентов, в то время как доступность телемедицины, цифровых инструментов здравоохранения и улучшенная осведомленность о болезни могут способствовать последующему наблюдению за пациентами даже в удаленных условиях.

Ссылка на документ с дополнительными данными исследования (Supplementary)

References

1. Ostermann M, Wu V, Sokolov D, Lumlertgul N (2021) Definitions of acute renal dysfunction:an evolving clinical and biomarker paradigm. Curr Opin Crit Care 27(6):553–559.https://doi.org/10.1097/mcc.00000 00000000886

2. Mehta RL, Burdmann EA, Cerdá J, Feehally J, Finkelstein F, García-García G et al (2016)Recognition and management of acute kidney injury in the International Society of Nephrology0by25 Global Snapshot: a mul- tinational cross-sectional study. Lancet 387(10032):2017–2025.https:// doi.org/10.1016/s0140-6736(16)30240-9

3. Haines RW, Powell-Tuck J, Leonard H, Crichton S, Ostermann M (2021) Long-term kidneyfunction of patients discharged from hospital after an intensive care admission: observational cohort study. Sci Rep 11(1):9928. https://doi.org/10.1038/s41598-021-89454-3

4. Ostermann M, Bellomo R, Burdmann EA, Doi K, Endre ZH, Goldstein SL et al (2020)Controversies in acute kidney injury: conclusions from a Kidney Disease: Improving GlobalOutcomes (KDIGO) Conference. Kidney Int 98(2):294–309.https://doi.org/10.1016/j.kint.2020.04.020

5. De Oliveira BD, Xu K, Shen TH, Callahan M, Kiryluk K, Dagati VD et al (2019) Molecularnephrology: types of acute tubular injury. Nat Rev Nephrol 15(10):599–612

6. Kuwabara S, Goggins E, Okusa MD (2022) The pathophysiology of sepsis-associated AKI.Clin J Am Soc Nephrol 17(7):1050–1069. https:// doi.org/10.2215/cjn.00850122

7. Chawla LS, Eggers PW, Star RA, Kimmel PL (2014) Acute kidney injury and chronic kidneydisease as interconnected syndromes. N Engl J Med 371(1):58–66.https://doi.org/10.1056/NEJMra1214243

8. Ostermann M, Zarbock A, Goldstein S, Kashani K, Macedo E, Murugan R et al (2020) Recommendations on acute kidney injury biomarkers from the acute disease quality initiativeconsensus conference: a consensus statement. JAMA Netw Open 3(10):e2019209.https://doi.org/10.1001/ jamanetworkopen.2020.19209

9. Haase M, Kellum JA, Ronco C (2012) Subclinical AKI–an emerging syn- drome with important consequences. Nat Rev Nephrol 8(12):735–739. https://doi.org/10.1038/nrneph.2012.197

10. Endre ZH, Mehta RL (2020) Identification of acute kidney injury subphenotypes. Curr Opin CritCare 26(6):519–524. https://doi.org/10. 1097/mcc.0000000000000772

11. Bhatraju PK, Zelnick LR, Herting J, Katz R, Mikacenic C, Kosamo S et al (2019) Identificationof acute kidney injury subphenotypes with dif- fering molecular signatures and responses tovasopressin therapy. Am J Respir Crit Care Med 199(7):863–872. https://doi.org/10.1164/rccm.201807-1346OC

12. Wiersema R, Jukarainen S, Vaara ST, Poukkanen M, Lakkisto P, Wong H et al (2020) Twosubphenotypes of septic acute kidney injury are

13. associated with different 90-day mortality and renal recovery. Crit Care 24(1):150.https://doi.org/10.1186/s13054-020-02866-x

14. Kaddourah A, Basu RK, Bagshaw SM, Goldstein SL (2017) Epidemiology of acute kidney injury in critically ill children and young adults. N Engl J Med 376(1):11–20.https://doi.org/10.1056/NEJMoa1611391

15. Goldstein SL, Akcan-Arikan A, Alobaidi R, Askenazi DJ, Bagshaw SM, Barhight M et al (2022)Consensus-based recommendations on priority activities to address acute kidney injury inchildren: a modified Delphi consensus statement. JAMA Netw Open 5(9):e2229442. https://doi.org/10.1001/jamanetworkopen.2022.29442

16. Jetton JG, Boohaker LJ, Sethi SK, Wazir S, Rohatgi S, Soranno DE et al (2017) Incidence and outcomes of neonatal acute kidney injury (AWAKEN): a multicentre, multinational, observationalcohort study. Lancet Child Adolesc Health 1(3):184–194. https://doi.org/10.1016/s2352-4642(17)30069-x

17. Hoste EAJ, Bagshaw SM, Bellomo R et al (2015) Epidemiology of acute kidney injury in critically ill patients: the multinational AKI-EPI study. Intensive Care Med 41:1411–1423

18. Jetton JG, Boohaker LJ, Sethi SK et al (2017) Incidence and outcomes of neonatal acutekidney injury (AWAKEN): a multicentre, multinational, observational cohort study. Lancet ChildAdolesc Health 1:184–194

19. Kaddourah A, Basu RK, Bagshaw SM, Goldstein SL for the AWARE Investi- gators (2017)Epidemiology of Acute Kidney Injury in Critically Ill Children and Young Adults. N Engl J Med376:11–20

20. Endre ZH, Walker RJ, Pickering JW et al (2010) Early intervention with erythropoietin doesnot affect the outcome of acute kidney injury (the EARLYARF trial). Kidney Int 77:1020–1030

21. Mehta RL, Burdmann EA, Cerdá J et al (2016) Recognition and manage- ment of acute kidneyinjury in the International Society of Nephrology 0by25 Global Snapshot: a multinational cross-sectional study. Lancet 387(10032):2017–2025

22. Bouman CSC, Oudemans-van Straaten HM, Tijssen JGP, Zandstra DF, Kesecioglu J (2002) Effects of early high-volume continuous venovenous hemofiltration on survival and recovery ofrenal function in intensive care patients with acute renal failure: a prospective, randomized trial. Critical Care Med 30(10):2205–2211

23. Wilson FP, Shashaty M, Testani J et al (2015) Automated, electronic alerts for acute kidneyinjury: a single-blind, parallel-group, randomised con- trolled trial. Lancet 385(9981):1966–1974

24. Kellum JA, Mehta RL, Angus DC, Palevsky P, Ronco C (2002) The first internationalconsensus conference on continuous renal replacement therapy. Kidney Int 62:1855–1863

25. Nadim MK, Forni LG, Mehta RL et al (2020) COVID-19-associated acute kidney injury:consensus report of the 25th Acute Disease Quality Initia- tive (ADQI) Workgroup. Nat RevNephrol 16:747–764