Cystatin-C as a marker of glomerular filtration rate in the newborn

Abstract

Polazište. Akutno oštećenje bubrega (AOB) kod novorođenčeta često je povezano s perinatalnom hipoksijom/asfiksijom. Još uvijek nema jedinstvenog stajališta u odnosu na kriterije AOB, što je teško postići bez dobrog biokemijskog markera oštećenja bubrega. Serumski cistatin-C (cistatin-C) pokazao se kao obećavajući marker glomerulne filtracije (GFR) kod odraslih i veće djece, no ipak još nije validiran kod novorođenčadi. Rana ocjena bubrežne funkcije važna je i za otkrivanje povećanog rizika bubrežnog oštećenja kod nedostašćadi (SFD), što je dokazano povezano sa smanjenim brojem nefrona. Ultrazvučno utvrđene mjere bubrega pokazale su se kao dobar pokazatelj broja nefrona. Ciljevi. Svrha našeg istraživanja bila je utvrditi normalne referentne vrijednosti cistatina-C kod novorođenčadi prilikom rođenja i u dobi od 3 dana te ih usporediti s kreatininom, Schwartzovim izračunanim klirensom i različitim formulama za izračun GFR na bazi cistatina-C kod donošene eutrofične i hipotrofične novorođenčadi kao i kakva je vrijednost cistatina-C u pupkovnoj krvi kao pokazatelja AOB nakon perinatalne hipoksije/asfiksije u usporedbi s kreatininom. Ispitanici i metode. U istraživanje je uključeno ukupno 150 donošene novorođenčadi: 50 u skupini nakon perinatalne hipoksije/asfiksije (AS), 50 u skupini nedostaščadi (SFD) i 50 u kontrolnoj skupini eutrofične novorođenčadi (KS). Kod svih smo obavili antropometrijska mjerenja, mjerili smo krvni tlak i bilježili diurezu prva 3 dana nakon rođenja. Određivali smo vrijednosti cistatina-C i kreatinina u pupkovnoj krvi (cistC-umb i kreat-umb) i 3 dana nakon rođenja (cistC-3 i kreat-3) te u odnosu na normalnost distribucije rezultata koristili odgovarajuće parametrijske i neparametrijske metode z usporedbu između skupina. S multivarijatnom analizom utvrđivali smo mogući utjecaj spola, porođajne težine (PT), porođajne dužine (PD), gestacijske dobi (GS), bilirubina (Bil), hemoglobina (Hb) i stanja hidracije na vrijednosti cistatina-C i kreatinina. Analizirali smo i moguće prenatalne i perinatalne rizične čimbenike za perinatalnu hipoksiju/asfiksiju i s metodom linearne regresije utvrđivali njihov utjecaj na vrijednosti cistatina-C i kreatinina kod novorođenčeta. Perinatalna hipoksija/asfiksija definirana je laboratorijski i klinički (Apgar ocena, pH i BE pupkovne krvi, klinički znaci ometanog djelovanja raznih organa). Povezanost između vrijednosti cistatina-C odn. kreatinina i čimbenici koji određuju težinu hipoksije/asfiksije provjerena je s Pearsonovim korelacijskim testom i linearnom regresijom. Dijagnostička učinkovitost testiranih pokazatelja bubrežne funkcije u povezanosti s perinatalnom hipoksijom/asfiksijom ocijenjena je s konstruiranjem ROC krivulje i analizom AUC površine te računanjem senzitivnosti i specifičnosti pojedinog testa. Kod sve novorođenčadi je u dobi od 48 do 72 sati napravljena ultrazvučna (UZ) pretraga zbog isključivanja anomalija. U skupini SFD i KS obavljena su i UZ mjerenja volumena bubrega: 2DUZ mjerenje i izračun volumena po formuli za elipsu (Vol-f-T) te 3DUZ volumetrija (3Dvol-T). Povezanost dobivenih ukupnih volumena bubrega s oba ispitivana pokazatelja GFR provjeravana je s Pearsonovim korelacijskim testom. Do sada poznate normative GFR za novorođenčad uspoređivala sam sa Schwartzovim izračunanim klirensom (GFK) i 3 formule na bazi cistatina-C (GFC): varijantu 1 (100/cistatin-C); varijantu 2 (74.835/cistatin-C1/0.75) i novu konstruiranu varijantu 3, koja uzima u obzir ukupni volumen bubrega i tjelesnu površinu ((Vol-T/BSA)/cistatin-C)/1.73). Rezultati. Prosječna vrijednost cistC-umb u KS iznosi 1.39 ± 0.19 mg/l; u skupini AS 2.12 ± 0.53 mg/l; a u skupini SFD 1.48 ± 0.30 mg/l. Razlika između skupina AS i KS je statistički značajna (p < 0.001), a između SFD i KS nema razlike. Tri dana nakon rođe prosječne se vrijednosti cistC-3 snize statistički značajno samo u skupini AS (-38 %), u SFD i KS je sniženje minimalno (-8 % i -6 %). Razlika između AS i KS ostaja statistički značajna i nakon 3 dana (p < 0.001). Prosječna vrijednost kreat-umb u KS iznosi 62.74 ± 12.84 μmol/l; u skupini AS 72.60 ± 15.55 μmol/l; a u skupini SFD 67.08 ± 17.62 μmol/l. Razlika između skupina AS i KS je statistički značajna (p = 0.001), a između SFD i KS nema razlike. Pad vrijednosti kreatinina u prva 3 dana nakon rođenja ne razlikuje se statistički značajno između skupina AS, SFD i KS (-33 %, -27 % i -34 %). Povezanost između vrijednosti cistatina-C odnosno kreatinina i drugih varijabli od interesa provjerena je linearnom regresijom, konstruiranjem bločnog regresijskog modela. Pokazalo se da vrijednosti cistatina-C ne ovise od GS, vrijednosti hemoglobina i bilirubina te stanja hidracije, a naznačen je utjecaj spola i PT (skupina AS i KS). Utjecaj spomenutih varijabli na vrijednosti cistatina-C i kreatinina zavisi od broja uključenih. Kada radimo izračun zajedno sa skupinom SFD (n = 150) gubi se utjecaj PT na cistC-3 i spola na vrijednosti cistC-umb, a pokazuje se utjecaj hemoglobina na cistC-umb. Ostaje vidljiv utjecaj arterijske hipertenzije sa znacima gestoze na vrijednost cistatina-C, a promenljivo kreatinina u odnosu na maternalne čimbenike. Na vrijednost kreatinina utječe također paritet, promenljivo spol i PT. S čimbenicima koji određuju težinu hipoksije/asfiksije najviše se povezuje cistC-umb, što objašnjava najveći udio varijance (48.9 %), slijede cistC-3 (30.8 %), kreat-3 (26.2 %) i kreat-umb (22.2 %). I ROC krivulja prikazuje (AS u usporedbi s KS), da je AUC površina najveća za cistC-umb; slijede cistC-3, kreat-umb i kreat-3 (0.918; 0.698; 0.692; 0.660). Najuravnoteženiji cut-off za cistC-umb utvrđen je kod 1.67 mg/l (senzitivnost 84.0 %, specifičnost 90.0 %) odn. kod 1.69 mg/l (senzitivnost 82.0 %, specifičnost 94.0 %). Odmah nakon rođenja samo 3Dvol-T korelira statistički značajno s cistC-umb, a Vol-f-T ne korelira niti s cistC umb, niti s kreat-umb. 3 dana nakon rođenja bolje korelira s oba volumena kreat-3, a cistC-3 pokazuje bolju korelaciju s relat volumenom 3Dvol-T u odnosu na ponderalni indeks (PI) i tjelesnu površinu (BSA). Redukcija 3Dvol-T/BSA za 10 % vodi u povišenje vrijednosti cistC-umb za 9.3 %. Izračunane vrijednosti GFR u KS iz pupkovne krvi i 3 dana nakon rođenja su sljedeće (ml/min/1.73m2 ): GFK1 (31.53 ± 7.64); GFK3 (41.18 ± 13.17); GFC1-v1 (73.09 ± 9.93); GFC1-v2 (49.47 ± 8.97); GFC1-v3 (42.48 ± 12.36); GFC3-v1 (76.45 ± 11.74); GFC3-v2 (52.59 ± 10.77); GFC3-v3 (44.35 ± 12.55). Vrijednosti izračunane GFC-v3 najbliže su referentnoj GFR na bazi inulinskog klirensa (IK) i također su u okviru normalnih vrijednosti kreatininskog klirensa (KK) za donošenu novorođenčad. Zaključak. U skladu s rezultatima našeg istraživanja u prva 3 dana nakon rođenja cistatin- C je bolji pokazatelj GFR u usporedbi s kreatininom. Cistatin-C-umb je za razliku od kreatinina-umb dosta bolji prediktor AOB povezane s perinatalnom hipoksijom/asfiksijom.Background. The aim of this study was to clarify the reference values of serum cystatin C (cysC) as a marker of glomerular filtration rate (GFR) in full-term newborns, appropriate and small for gestational age (SFD), and in neonates after perinatal hypoxia/asphyxia (AS) in comparison with creatinine (Cr), Schwartz's formula and 3 different cystatin-C based equations. Patients and methods. 150 full-term newborns were enrolled, comprised of 3 groups (AS, SFD and control). CysC and Cr were measured in serum samples from the umbilical cord at birth (cysC-umb and Cr-umb) and from a peripheral vein 3 days later (cysC-3 and Cr-3). Kidney volume measurements by ultrasound were made. Results. At birth, the mean level of cysC in normal term babies was found to be 1.39 ± 0.19 mg/l, in AS group 2.12 ± 0.53 mg/l and in SFD group 1.48 ± 0.30 mg/l; not significantly decreased in controls but in SFD and AS group after 3 days of life. Cr levels, determined simultaneously at birth were 62.74 ± 12.84 μmol/l in control, 72.60 ± 15.55 μmol/l in AS and 67.08 ± 17.62 μmol/l in SFD group. After 3 days Cr levels significantly decreased in all three groups. The ROC curve analysis, comparing AS versus control, showed AUC for cysC-umb, cysC-3, Cr-umb and Cr-3 (0.918; 0.698; 0.692; 0.660). The highest diagnostic accuracy was achieved with a chosen cut-off for cysC-umb of 1.67 mg/l (sensitivity of 84.0%, specificity of 90.0%) or 1.69 mg/l (sensitivity of 82.0%, specificity of 94.0%). A new constructed cys-C based formula which requires kidney volume and body surface area for calculations is a reliable marker of GFR comparingly with the neonatal referential clearance values. Conclusions. Our results indicate CysC is more sensitive marker of GFR than Cr in the newborns