Frank Martens Laboratorium AZ Groeninge Kortrijk 03.06.2014 eGFR en GFR anno 2014 Frank Martens Laboratorium AZ Groeninge Kortrijk 03.06.2014 F.Martens, 2014

Waar het om gaat: de glomerulus F.Martens, 2014

Waar het om gaat: glomerulus F.Martens, 2014

Zicht op de glomerulus met podocyten F.Martens, 2014

Doorsnede glomerulus F.Martens, 2014

De barrière: basale membraan F.Martens, 2014

Overzicht glomerulopathieën Immuungemedieerde GPs Antistoffen tegen Ag van basale membraan (GBM) Neerslag van immuncomplexen … Niet immuungemedieerde GPs Metabole aandoeningen Infecties Congenitale afwijkingen Vasculaire aandoeningen Toxische reacties Hemolyse Ook indeling volgens al dan niet proliferatie F.Martens, 2014

Uitgangspunten GFR is the beste weergave van de glomerulaire filtratie De gouden en zilveren standaard GFR technieken zijn tot dusver niet steeds geschikt voor de dagelijkse praktijk. Een eGFR (estimated GFR) is beter hanteerbaar dan een creatinineklaring(CC). F.Martens, 2014

Meting van serum creatinine Gecompenseerde Jaffe methode Enzymatische methoden HPLC ID GC MS referentiemethode F.Martens, 2014

Meting van creatinine : invloeden Niet-renale invloeden: Geslacht, ethnie en leeftijd Voeding en dieet Geneesmiddelen (bvb cimetidine) spiermassa Beperkingen klinische bruikbaarheid: Onvoldoende gevoeligheid voor chronische nieraandoeningen Niet bruikbaar voor acuut nierfalen (AKI) Aandoeningen met spiermassaverlies (amputatie, spierdystrofie) Analytische problemen Jaffé is niet specifiek (proteïnen,ketonen,ascorbinezuur, pseudo-chromogenen) Fotometrische interferenties (icterus/lipemie/hemolyse) Geen internationale standaardisatie Gebruik van enzymatische creatinine bepaling veralgemenen F.Martens, 2014

Nu voldoende antwoord op reeds lang gestelde vragen? Imprecisie : niet steeds weergegeven Zijn formules uit de US geschikt voor Europa? Nu Europese tegenhangers Correcties voor Afro-amerikanen zijn niet van toepassing op Afrikaanse immigranten in Europa Welke houding tegenover chinezen en andere aziatische volkeren? Hoe Diabetes type 2 in rekening te brengen? Moeten wij toch corrigeren voor albumine? Neen. Eerder simultaan uitvoeren van albumine op urine Is de 1.73 m2 norm voor BSA nog steeds verantwoord? Correcties voor dosering geneesmiddelen : absolute of relatieve klaring? Is de toepassing van de Cockcroft&Gault hiervoor nog verantwoord? Invloed van sommige geneesmiddelen die tubulaire secretie van creatinine inhiberen (cimetidine, trimethoprim) of de GI degradatie van creatinine inhiberen (antibiotica). Wat met de kinderen? bejaarden? Normale volwassen populatie? eGFR is trager van GFR bij snel veranderende nierfunctie -> niet geschikt voor AKI! F.Martens, 2014

Verloop referentiewaarden in functie van leeftijd via data mining (150 000 data) F.Martens, 2014

Opvolgen van patiënt in een Scr f(A) nomogram samengesteld op basis van “reversed eGFR equations” F.Martens, 2014

Vergelijkingen voor e GFR Cockcroft & Gault [(140-leeftijd) x gewicht] / 72 x Scr (x 0.85 bij v.) MDRD 1 (eGFR in mL/min/1.73 m2) 170 x Scr -0.999 x lft -0.176 x (0.762 bij v.) x (1.180 bij zwart) x Urs -0.170 x Alb +0.318. MDRD 2 (vereenvoudigde versie) 186 x Scr -1.154 x lft -0.203 x (0.742 bij V.) x (1.212 bij zwart) Re-expressed MDRD4v, IDMS traceable 175 x Scr -1.154 x lft -0.203 x (0.742 bij V.) x (1.212 bij zwart) F.Martens, 2014

Rapporteren van eGFR met MDRD is voorbij gestreefd Beperkingen: Tussen leeftijd van 18 en 75 jaar Enkel wanneer de URL overschreden is wordt de formule geactiveerd Niet bij gehospitaliseerden en zeker niet bij IZ patiënten Alleen voor caucasians Niet bij diabetici of toch? Niet bij zwangeren Niet voor personen met extreem lage of hoge BMI of ongewoon dieet Dit in de veronderstelling dat uitsluitend wordt gebruik gemaakt van een IDMS traceable enzym. creatinine Andrew Levey (2006) in Clin Chem: “The benefit of reporting eGFR likely outweighs the harm” F.Martens, 2014

Nieuwe vergelijkingen voor eGFR CKD-EPI equation Andrew S. Levey et al A new Equation to Estimate GlomerularFiltration Rate Ann Intern Med 200;150:604-612 Voor een caucasische populatie bij een Scr Vergelijking Vrouw: < of = 0.7 144*(Scr/0.7)-0.329 *(0.993)A > 0.7 144*(Scr/0.7)-1.209 *(0.993)A Man: < of = 0.9 141*(Scr/0.9)-0.411 *(0.993)A > 0.9 141*(Scr/0.9)-1.209 *(0.993)A Waarin Scr : serum creatinine en A: leeftijd Mediale GFR bij de ontwikkeling van deze formule : 68 mL/min/1.73 m2 F.Martens, 2014

De NKDEP beveelt aan Meting van urine albumine/creatinine ratio voor alle patiënten met MDRD4v <60 mL/min Maar! Een normale urine albumine wil nog niet zeggen dat er geen CKD aanwezig is! F.Martens, 2014

GFR in de pediatrie Problematische urine collectie Collectie van 24 uurs urine voor bepaling van proteinurie en CC Proteine/creatinine ratio op een éénmalig staal haalbaar Referentie waarden voor creatinine zijn sterk leeftijdsafhankelijk Aandachtspunten bij bloedonderzoek De groei heeft een impact op de ref waarden van de biomerkers creatinine en spiermassa Er is een renale immaturiteit gedurende de eerste 18 maanden eGFR blijft desondanks belangrijk voor de CKD stagering F.Martens, 2014

Een pasgeborene is een “ESRD patiënt” GFR in de pediatrie Een pasgeborene is een “ESRD patiënt” Op het ogenblik van de geboorte is de vasculaire maturatie van de nier nog volop aan de gang Dag o – dag 3 2 weken 8 weken 1 jaar GFR (mL/min) 15 - 20 35 - 45 75 - 80 90 -110 F.Martens, 2014

GFR in de pediatrie Voordelen van Cystatine C bepaling bij kinderen: Endogene molecule met laag MG Wordt met constante snelheid aangemaakt Vrije glomerulaire filtratie zonder tubulaire secretie Onafhankelijk van gewicht en lengte bij kinderen Waarschijnlijk ook onafhankelijk van geslacht Nadelen Toch toename bij ontsteking, R/corticosteroïden, thyroïd aandoeningen en diabetes Echter veel duurder dan creatininebepaling Tot voor kort geen gestandaardiseerde CysC bepaling beschikbaar F.Martens, 2014

Normaalwaarden cystatine C in plasma GFR in de pediatrie Normaalwaarden cystatine C in plasma Prematuur 1.34 – 2.57 mg/L PGB (40w) 1.36 – 2.23 mg/L 8 d – 1 jaar 0.75 – 1.87 mg/L 1 – 3 jaar 0.68 – 1.90 mg/L 3 – 16 jaar 0.51 – 1.31 mg/L F.Martens, 2014

GFR in de pediatrie Een grote verscheidenheid aan formules voor Cystatine C zijn reeds voorgesteld. Welke kiezen? Cave gestandaardiseerd? Niet bepaald eenvoudig in gebruik aan het bed van de patiënt. Nog geen POCT beschikbaar. eGFR telkens in mL/min/1.73 m2 Formule van Hoek: (80.35/CysC) – 4.32 Le Bricon: (78/CysC) + 4 Rule: 76.6 * CysC-1.16 Zappitelli: 75.94 * CysC-1.17 Grubb: 84.69 * CysC-1.68 * 1.384 (if <14 y) Verder nog Larsson, Filler,…. F.Martens, 2014

GFR in de pediatrie eGFR op basis van creatinine Formule van Schwartz (1976): eGFR (mL/min/1.73 m2) = [0.55 x L (cm)] / Scr Echter niet bruikbaar voor enzymatische methoden en geeft bovendien een overschatting van de GFR F.Martens, 2014

GFR in de pediatrie In 2009 verschijnt een nieuwe Schwartz formule: eGFR = 0.413 x L/ Scr Aangepast aan de enzymatische methode maar … niet aangepast aan leeftijd en geslacht! Deze formule is samengesteld op basis van de gegevens van 349 kinderen tussen 1 en 16 jaar F.Martens, 2014

Flanders Metadata Equation wèl aangepast aan de leeftijd tot 14 jaar “On the relationship between Glomerular Filtration Rate and Serum Creatinine in Children” H. Pottel, F. Mottaghy, Z.Zaman en F. Martens Pediatric Nephrology, 2009 eGFR = k’ . L/Scr Waarin : k’ = 0.0419 lnA + 0.30 A: leeftijd L: lengte in cm Scr: serum creatinine gemeten met IDMS traceable enzymatische methode F.Martens, 2014

k in f(t) F.Martens, 2014

Nieuwe Schwartz formule (maart 2009) Nog complexer : verschillende parameters in één formule eGFR mL/min per 1.73 m2 = 39.1 [hoogte(m)/Scr (mg/dL)]0.516 x [1.8 / cysC (mg/L)]0.294 x [30/BUN (mg/dL)]0.169 x [1.099]man * [hoogte(m)/1.4]0.188 F.Martens, 2014

GFR in de pediatrie eGFR = (107.3 x Q)/ Scr Ontwikkeling van een hoogte onafhankelijke vergelijking: “ A Simple Height-independent Equation for Estimating Glomerular Filtration Rate in Children” H. Pottel, L. Hoste en F. Martens Pediatric nephrology(2012) 27:973-979 eGFR = (107.3 x Q)/ Scr Waarin Q = (0.0270 x A) + 0.32329 A: leeftijd Ideaal voor mass screening! F.Martens, 2014

GFR van kinderen naar volwassenen Door een verfijning van de Q-factor is het mogelijk om uiteindelijk een brug te slaan tussen de eGFR van kinderen en deze van volwassenen: eGFR = (107.3 x Q)/ Scr Q voor jongens: 0.21+0.057*A -0.0075*A2+0.00064*A3-0.000016*A4 Q voor meisjes: 0.23+0.034*A-0.0018*A2+0.00017*A3-0.0000051*A4 Indien we dit toepassen voor de lengte ipv de leeftijd voor jongens en meisjes samen dan is Q = 3.94-13.4*L+17.6*L2-9.84*L3+2.04*L4 F.Martens, 2014

GFR in de pediatrie: take home messages KEEP IT SIMPLE! Eerste evaluatie : creatinine met formule van Pottel Wanneer tegenstrijdige resultaten en aanwezigheid van specifieke risico factoren : Cystatine C met formule van Hoek Wanneer te groot verschil tussen beide eGFRs: Uitvoering van mGFR met Iohexol, Cr51 EDTA of Inuline F.Martens, 2014

GFR in de geriatrie Wat betekent een verouderende nier? Zijn de CKD stadia ook van toepassing op bejaarden? Is de CKD epidemie bij bejaarden een feit of fictie? (Glassok,2008) Welke eGFR formules moeten wij gebruiken bij oudere volwassenen? F.Martens, 2014

F.Martens, 2014

GFR in de geriatrie Berliner Initiative Study Charité Krankenhaus “Two Novel Equations to Estimate Kidney Function in Persons Aged 70 Years or Older” Elke S. Schaeffner, N. Ebert et al, Annals of Internal Medicine, 2012 BIS 1: 3736 * Scr -078 * A -0.95 * 0.82 (indien v) BIS 2: 767 * CysC -0.61 * Scr -0.40 * A -0.57 * 0.87 (indien v) Gevolg van cross-sectionele studie op 570 patiënten met een gemiddelde leeftijd van 78.5 jaar Gebruik van de iohexol klaring als referentiemethode F.Martens, 2014

Casus: man van 88 jaar Resultaten van verschillende eGFR’s MDRD: 77 mL/min/1.73 m2 CKD-EPI cr: 73 mL/min/1.73 m2 BIS2 cr/cysC: 43 mL/min/1.73 m2 mGFR Iohexol: 44 mL/min/1.73 m2 De incorporatie van CysC in BIS2 verminderd het effect van leeftijd en geslacht F.Martens, 2014

GFR met Inuline F.Martens, 2014

Inuline klaring: gouden standaard Inuline wordt vrij gefiltreerd en niet gereabsorbeerd noch gesecreteerd GFR = (Ui x V)/ Si Waarin Ui :concentratie van inuline in urine in mg/mL V: urine debiet over 24 uur in mL/min Si: concentratie van inuline in serum in mg/mL Dit veronderstelt een continu infuus met een inuline oplossing gedurende 24 uur. Er wordt minstens 6 x bloed afgenomen. Gedurende de test moet de inuline conc in het serum constant blijven. Het infuus compenseert het renaal verlies. Alle urine porties worden bewaard en samengevoegd voor analyse. Bepaling: vorming van een paars-violette kleur door de reactie van fructose met β-indolazijnzuur in geconcentreerd HCl. F.Martens, 2014

GFR met Cr51 EDTA F.Martens, 2014

GFR met iothalamate F.Martens, 2014

GFR met iohexol: meest gevalideerd F.Martens, 2014

GFR met ioversol: minder toxisch? F.Martens, 2014

Iohexol klaring: voorbereiding patiënt Gesprek met patiënt: Uitleg verschaffen over verloop van de test Pt mag gedurende de test enkel drinken naar dorst. Geen alcohol en geen koffie. Lichte maaltijden zijn toegestaan Bij voorkeur platte rust. Minimale fysische inspanningen zijn toegelaten Informeer naar vroegere allergische reacties met jodoforen. Iohexol verhoogt de toxiciteit van metformin en de allergie voor Aldesleukin Zwangerschap is een CI Meten van lengte en gewicht en bereken BSA volgens Haycock Op basis van de BSA wordt de toe te dienen hoeveelheid Omnipaque bepaalt. De hoogste dosis is 5 mL (BSA : tussen 1.6 en 2.0) Een spuit met Medrol en een antihistaminicum in stand by F.Martens, 2014

GFR : uitvoering iohexol methode “zilveren standaard” Op basis van een plasma disappearance curve Afname van 6-tal buisjes heparine bloed voor bereiding van plasma voor calibratoren en de bepaling van creatinine en cystatine C. Inspuiten van 5 mL Omnipaque (op basis van BSA) en na weging. Start chrono halverwege inspuiting van iohexol (na 30 s) Observeer patiënt Laat Scr uitvoeren en bereken eGFR met CKD-EPI Na 180 min tweede bloedstaal (in functie van eGFR!) Na 300 min derde bloedstaal Na 420 min vierde bloedstaal Met telkens een hernieuwde punctie! In het gebied van de trage eliminatiecurve Correctie met Brochner Mortensen formule voor twee- compartiment model F.Martens, 2014

Toepassing van de Iohexol methode bij kinderen GFR in de pediatrie Toepassing van de Iohexol methode bij kinderen Voorzorgen: CI : jodium injectie in voorgaande week Decubitus gedurende het volledige onderzoek Injectie van Iohexol binnen de 30 à 60 s Nuchter en orale water inname 5 mL/kg gedurende 60 tot 90 min Dan een ontbijt Vervolgens afnamen na 120, 180 en 240 min Geen urine collectie nodig (bij inuline wel) F.Martens, 2014

Plasma disappearance curve F.Martens, 2014

Correctie voor de - fase F.Martens, 2014

HPLC-DAD analyse Voorbereiding extracten: 250 µl serum + 1 mL perchloorzuur 5% Vortex en centrifugeer Breng 1 mL in eppendorf cup Voeg 225 µL ammonia 6 % toe Vortex en plaats op sampler Analyse: Kolom : RP 8 150 mm x 4.6 ID, 5 µm particle size Injectie : 50 µL Eluens : 95 % fodfaatbuffer pH 2.3 en 5 % ACN Golflengte DAD : 244 nm F.Martens, 2014

GFR = 0.9950 (slow GFR) – 0.001159(slowGFR)2 Berekening GFR Berekening concentratie uit hoogste piek van beide isomeren uitgaande van een calibratorreeks bereid uit plasma van patiënt en aangemaakt met hetzelfde lot ingespoten Iohexol. Uit de beta fase volgt: GFR = Dosis/AUC = Dosis/(C0/ke) “Slow” GFR = ( D*ke)/C0 D: dosis berekend uit gewicht ingespoten hoeveelheid Omnipaque ke: Eliminatie constante (slope) C0: theoretische beginconcentratie in serum Toepassing correctie voor alfa fase: GFR = 0.9950 (slow GFR) – 0.001159(slowGFR)2 Gecorrigeerd voor BSA : GFR * 1.73/BSA F.Martens, 2014

Casus KD Creatinine: 1.31 mg/dL eGFR: CKD-EPI: 72 mL/min/1.73 m2 Cystatine C: 0.83 mg/L Formule van Hoek : (80.35/CysC) – 4.3 = 92 mL/min/1.73 m2 GFR : (D*ke)/C0 = (2828.4*0.00496)/0.10516 = 133.4 mL/min Correctie voor alfa eliminatie (Brochner Mortensen) GFR(+ ) = 0.9950*133.40 – 0.001159*(133.4)2 = 112 mL/min GFR normalisatie voor BSA GFR = 112*(1.73/2.24) = 86.6 mL/min/1.73 m2 F.Martens, 2014