Utilidad clínica de biomarcadores de severidad y pronóstico de la nefropatía IgA en el adulto

Abstract

Los niveles urinarios de moléculas relacionadas con la activación del complemento y con el entorno inflamatorio local que inducen lesión renal han sido ampliamente estudiados como potenciales marcadores predictivos de severidad y pronóstico en la nefropatía IgA (NIgA). Sin embargo, el papel de estas moléculas como potenciales biomarcadores permanece poco definido por varias razones. Por un lado, la asociación entre los niveles de excreción urinaria de algunas de estas moléculas y sus respectivos depósitos mesangiales no ha sido analizada adecuadamente, y se desconoce la contribución de las moléculas implicadas en la vía de las lectinas a la activación del complemento en las células tubulares. Tampoco hay estudios que comparen la capacidad predictiva de la fibrosis intersticial entre varios marcadores urinarios de progresión de la lesión renal. Además, los datos disponibles se basan en medidas obtenidas en muestras de orina puntual, y no se ha analizado la exactitud de dichas medidas para estimar la excreción de orina de 24h. Por último, no se han estimado las fuentes de variación sujetas a dichas medidas, necesarias para interpretar correctamente los resultados y definir las especificaciones metodológicas.

Esta tesis proporciona nuevos datos a la literatura existente sobre estas moléculas, a través de cuatro estudios observacionales realizados en cohortes de pacientes con NIgA. Los estudios se centraron en las medidas de lectina de unión a manosa (MBL), C4d, C5b-9, properdina, interleucina 6 (IL-6), factor de crecimiento epidérmico (EGF), proteína quimioatractante de monocitos 1 (MCP-1) y factor de crecimiento transformante β 1 (TGFβ - 1). Se evaluó la capacidad de los niveles urinarios de proteínas relacionadas con el complemento para identificar las vías locales del complemento activadas en las biopsias renales, así como la capacidad de los niveles urinarios de citoquinas y factores de crecimiento para predecir la extensión de fibrosis intersticial. También se analizó la exactitud de las medidas de EGF en orina puntual para predecir la excreción diaria de EGF. Finalmente, se estimaron las fuentes de variación sujetas a las medidas de EGF urinario.

Esta tesis concluye que la MBL urinaria contribuye a la activación del complemento por la vía de las lectinas en las células tubulares, y se asocia a la gravedad de la lesión tubulointersticial, por lo que podría considerarse como un potencial biomarcador de la severidad de la lesión renal en pacientes con NIgA. Además, los niveles urinarios de MBL y C4d podrían aplicarse en la práctica clínica como biomarcadores sensibles y específicos de la presencia de sus respectivos depósitos mesangiales. Los niveles urinarios de EGF, MCP-1 e IL-6 mejoran la capacidad predictiva de modelos que incluyen la el filtrado glomerular (FG) y la edad para estimar la fibrosis intersticial. La combinación de los niveles de MCP-1 y EGF, o de los niveles de MCP-1 e IL-6, proporcionan un poder predictivo similar y parecen ser los más apropiados para ser aplicados a la práctica clínica. Además, la exactitud de la ratio EGF/creatinina para predecir la excreción de 24 h depende del FG y del grado de fibrosis intersticial resultante. La excreción diaria de EGF se correlaciona más fuertemente con la fibrosis que la ratio EGF/creatinina y su determinación debería emplearse en estudios dirigidos a evaluar la excreción de EGF como un biomarcador pronóstico precoz en individuos con FG elevados, o en estudios diseñados para estimar la masa tubular en pacientes con enfermedad renal crónica avanzada. Por último, los resultados indican que en las medidas de la ratio EGF/creatinina debe aplicarse el valor de referencia del cambio (VRC) para evaluar un cambio clínico significativo en los pacientes. Además, deben emplearse distintos VRCs en función del grado de fibrosis intersticial y/o GFR.

Urinary levels of molecules related to the activation of complement and to the local inflammatory environment inducing renal injury have been widely studied as potential predictive markers of disease severity and prognosis in IgA nephropathy (IgAN). However, the role of these molecules as potential biomarkers remains poorly defined for several reasons. On one hand, the association between the urinary levels of some of these molecules and their respective mesangial deposits has not been adequately analyzed, and the contribution of molecules involved in the lectin pathway to complement activation in tubular cells is unknown. There are also no studies comparing the predictive ability of interstitial fibrosis among several urinary markers of renal injury progression. In addition, the data available are based on measurements obtained in spot-urine samples, and the accuracy of such measurements to estimate the 24h urine excretion has not been analyzed. Finally, the sources of variation subject to these measures have not been estimated, which are necessary to correctly interpret the results and define the methodological specifications.

This thesis provides new data to the existing literature on these molecules through four observational studies performed in cohorts of patients with IgAN. The studies were focused on measurements of mannose binding lectin (MBL), C4d, C5b-9, properdin, interleukin 6 (IL-6), epidermal growth factor (EGF), monocyte chemoattractant protein 1 (MCP-1) and transforming growth factor β1 (TGFβ-1). The ability of urinary levels of complement related proteins to identify the local complement pathways activated in kidney biopsies was assessed, as well as the ability of urinary levels of cytokines and growth factors to predict the amount of interstitial fibrosis. The accuracy of spot-urine EGF measurements to predict the daily EGF excretion was also analyzed. Finally, sources of variation subject to urinary EGF measurements were estimated.

This thesis concludes that urinary MBL contributes to the activation of complement by the lectin pathway in tubular cells and is associated with the severity of tubulointerstitial injury, and therefore could be considered as a potential marker of the severity of kidney injury in patients with IgAN. Urinary levels of MBL and C4d might be used in clinical practice as sensitive and specific biomarkers of the presence of their respective mesangial deposits. Results also show that urinary levels of EGF, MCP-1 and IL-6 improve the predictive ability of models including glomerular filtration rate (GFR) and age to estimate kidney interstitial fibrosis. The combination of MCP-1 and EGF levels, or MCP-1 and IL-6 levels, provide similar predictive power and appear to be the most appropriate to be applied in clinical practice. In addition, the spot EGF/creatinine ratio do not provide an adequate prediction of 24h excretion of EGF. In addition, the accuracy of the EGF/creatinine ratio to predict the 24h excretion depends on GFR and on the ensuing degree of interstitial fibrosis. Daily EGF excretion correlates more strongly with fibrosis than EGF/creatinine ratio, and its use is preferred both in studies that aim to analyze the value of EGF excretion as an early prognostic biomarker in individuals with high GFR values, as well as in those designed to estimate the tubular mass from urinary levels of EGF in patients with advanced chronic renal disease. Finally, the results show that in the EGF/creatinine ratio measurements the reference change value (RCV) should be applied to assess a clinically significant change in patients. In addition, different RCVs should be used depending on the degree of interstitial fibrosis and/or GFR.