Epsilon Archive for Student Projects

Abstract

Akuta njurskador (AKI) är ett samlingsbegrepp för olika tillstånd som innebär skada på njurarna
med akut uppkomst. Många olika etiologier kan ligga bakom AKI hos hund, exempelvis förgiftning,
infektion, blödning och sepsis. Njurarnas anatomiska strukturer påverkas olika beroende på vilken
eller vilka etiologier som är inblandade. Tubuli är på grund av sin höga metaboliska aktivitet särskilt
känsliga för nefrotoxiska substanser och ischemi, medan glomeruli oftare drabbas av immunmedierade skador. Njurfunktion bedöms ofta genom uppskattning av den glomerulära filtrationshastigheten (GFR). Serumkoncentrationen av kreatinin är den biomarkör som vanligen används för att
uppskatta GFR. International renal interest society (IRIS) har gjort en graderingsskala där förändringar i serum-kreatininkoncentrationen är av stor vikt för diagnosticering av AKI. Kreatininkoncentrationen påverkas av många olika faktorer, dels individens muskelmassa, men även prerenala
tillstånd, som hypovolemi. Hundar med nedsatt cirkulation till följd av andra allvarliga skador/sjukdomar kan löpa risk att utveckla ischemiska njurskador och det finns ett behov av känsligare markörer för diagnostik av AKI. Cystatin C är ett litet protein som filtreras fritt i glomeruli och sedan
resorberas och degraderas fullständigt av epitelcellerna i proximala tubuli. Histopatologiska förändringar i form av skador på proximala tubuli har detekterats hos individer med förhöjda nivåer av
cystatin C i urin i studier på människa och enstaka på hund.
Den här studien syftade till att undersöka nivåerna av cystatin C i urin och förekomsten av cylindrar i urinsediment från hundar inneliggande på intensivvårdsavdelning (IVA). Hundar på IVA
antogs utgöra en grupp som ofta har nedsatt cirkulation och därför i högre utsträckning utvecklar
ischemiska njurskador. Det diskuteras huruvida cystatin C i urin bör normaliseras med kreatinin vid
akuta skador på njurarna, varför studien också presenterade cystatin C-nivåerna både som koncentration och efter normalisering genom kvotering med kreatinin.
Totalt samlades 28 urinprov in från 17 hundar på IVA och 15 urinprov från 15 friska kontrollhundar. Mätning av specifik vikt, analys med urinsticka och analys av urinsediment med hjälp av
SediVue Dx genomfördes i direkt anslutning till provtagning. Urinproverna frystes sedan in (–80°C)
innan biokemisk analys av cystatin C, kreatinin och protein genomfördes. Hundarna på IVA delades
in i grupper baserat på journalanteckningar; tre hundar som behandlande veterinär konstaterat njurskada på placerades i grupp A, elva hundar med tydligt nedsatt cirkulation i grupp B och tre hundar
utan tydligt nedsatt cirkulation i grupp C. Median (och kvartilavstånd) avseende cystatin C och urincystatin C-kreatininkvoten var 6,91 (3,51–7,44) mg/L respektive 2297 (1480–3004) x10⁻⁶
i grupp A
och 0,00 (0,00–0,02) mg/L respektive 0 (0–10) x10⁻⁶
i kontrollgruppen. Ingen statistisk signifikant
skillnad förelåg mellan hela IVA-gruppen (n=17) och kontrollgruppen för varken cystatin C eller
urin-cystatin C-kreatininkvoten. Tre av hundarna med cystatin C-koncentrationer som översteg kontrollgruppens högsta värde (0,12 mg/L) var enligt journalanteckningar inte azotemiska och två av
dessa hundar hade inte kliniskt konstaterad njurskada. Fem av hundarna med urin-cystatin C-kreatininkvoter >35x10⁻⁶
(riktvärde från Damm (2020)) var inte azotemiska enligt journalanteckningar
och fyra av dessa hade inte kliniskt konstaterad njurskada. Avseende förekomst av cylindrar förelåg
ingen skillnad mellan grupperna.
Studiens resultat ihop med tidigare genomförda studier tyder på att cystatin C i urin kan ha potential som markör för tubuliskada på hund. Det saknas dock stora studier på hund där en histopatologisk undersökning av njurarna genomförts tillsammans med analys av cystatin C i urin. Sådana studier kan vara etiskt problematiska. Mer forskning behövs även för att avgöra om cystatin C i urin
bör presenteras som koncentration eller normaliseras med exempelvis kreatinin eller urinens specifika vikt. Gällande cylindrar tyder resultaten i denna och andra studier på att det är ett sporadiskt
fynd vid AKI hos hund och därmed inte sensitivt vid diagnosticering.

Acute kidney injury (AKI) is characterized by damage to the kidneys with an acute onset. Kidney
injury may involve all different anatomical structures of the kidney, depending on the etiology. The
tubular structures are often damaged by nephrotoxins and ischemia in contrast to the glomeruli
where immune mediated damage is the most common cause of injury. Acute kidney injuries often,
but not always, lead to a decrease in glomerular filtration rate. Glomerular filtration rate is commonly estimated by measuring the serum creatinine concentration. The concentration of creatinine
in serum is affected by several factors, for example the muscle mass of the individual and prerenal
factors (hypovolemia). Dogs with critical illness are at risk of developing AKI and there is a need
of a more sensitive diagnostic markers of early AKI. Cystatin C is a small protein normally freely
filtered in the glomeruli and then completely reabsorbed and degraded in the epithelial cells of the
proximal tubules. Studies in humans and occasional studies in dogs have shown a connection between histopathological signs of tubular damage and increased levels of urinary cystatin C.
The purpose of this study was to measure the concentration of urinary cystatin C and to evaluate
the presence of casts in the urine sediment from dogs admitted to the intensive care unit (ICU). Dogs
in the ICU were considered to represent a group of dogs at risk for hypovolemia and therefore at
risk of developing ischemic kidney injury. There is an ongoing discussion of whether cystatin C
(and other markers of tubular damage) should be normalized with urinary creatinine or not. Therefore, the results of cystatin C before and after normalization with creatinine and were compared in
this study.
Twenty-eight urine samples from 17 dogs admitted to the ICU and 15 urine samples from 15
healthy dogs were collected. Measurement of urine specific gravity, analysis with urinary dipstick
test and analysis of urine sediment with SediVue Dx were performed directly after urine collection.
Thereafter, the urine samples were placed in a freezer (–80°C) before the batch analysis of cystatin
C, creatinine and protein. Dogs in the ICU where split into three groups; three dogs that where
diagnosed with kidney injury were assigned to group A, eleven dogs without kidney injury but with
decreased circulation were assigned to group B and three dogs without kidney injury or decreased
circulation were assigned to group C. Median (and interquartile range) regarding cystatin C concentration and urine-cystatin C to creatinine ratio were 6,91 (3,51–7,44) mg/L and 2297 (1480–3004)
x10⁻⁶
in group A and 0,00 (0,00–0,02) mg/L and 0 (0–10) x10⁻⁶
in the control group. There were no
statistically significant difference between the entire ICU group and the control group for neither
the cystatin C concentration nor the urine-cystatin C to creatinine ratio. Three of the dogs with a
cystatin C concentration >0,12 mg/L (the highest value in the control group) were (according to the
medical record) non-azotemic and two of these dogs did not have a clinical diagnosis of kidney
disease. Five of the dogs with a urine-cystatin C to creatinine ratio of >35x10⁻⁶
(from Damm (2020))
were (according to the medical record) non-azotemic and four of these dogs did not have a clinical
diagnosis of kidney disease. There were no difference between the ICU group and the control group
regarding the presence of urinary casts.
These results, combined with earlier studies, indicate that urinary cystatin C might be a useful
marker of tubular damage in dogs. Large studies that compare histopathological signs of tubular
damage to increased levels of urinary cystatin C in dogs are, however, lacking. Such a study would
give more information about how and when cystatin C increases in the urine. It would also give
information about whether normalization with creatinine or urine specific gravity/osmolality is a
useful way to interpret the values. Regarding casts in urine sediment, the result of this and other
studies imply that casts are an irregular finding in dogs with AKI and therefor an insensitive diagnostic tool.