Cedera ginjal akut (AKI) adalah kondisi klinis yang terkait dengan berbagai prognosis yang buruk. Diagnosis dan pengobatan dini dapat sangat meningkatkan prognosis pasien, yang merupakan motivasi utama untuk mencari penanda AKI. Namun di luar itu, penanda AKI juga dapat menjelaskan mekanisme molekuler yang mendasari penyakit yang kompleks dan heterogen ini dan dapat digunakan sebagai alat fenotip molekuler untuk intervensi klinis langsung pada AKI.
AKI bukanlah penyakit tunggal, tetapi merupakan sindrom klinis yang merupakan hasil dari berbagai cedera ginjal dan bersifat multifaktorial. Oleh karena itu, tampaknya mustahil untuk mencapai kemanjuran diagnostik yang sangat baik dengan menggunakan penanda AKI tunggal.
Profesor Alge dan Arthur dari Departemen Nefrologi di Medical College of South Carolina telah menjelaskan mekanisme, sifat terapeutik dan prognostik yang dimediasi oleh penanda dari penanda AKI yang baru dalam konteks kemajuan penanda AKI saat ini, dan tinjauan ini baru-baru ini diterbitkan dalam jurnal CJASN.
Penanda AKI baru
1. Neutrophil gelatinase lipid transport protein (NGAL) urin dan NGAL plasma dapat digunakan untuk memprediksi perkembangan dan progresivitas AKI.
NGAL adalah protein yang diekspresikan secara luas dalam keluarga protein transpor lipid, dengan ukuran 25 KD. Kadar NGAL intrarenal meningkat secara signifikan pada tingkat transkripsi dan protein setelah cedera iskemik atau nefrotoksik.
Konsentrasi NGAL plasma meningkat setelah AKI, dan NGAL disaring melalui glomerulus dan diserap kembali di tubulus proksimal. Peningkatan NGAL dapat dideteksi dalam urin 3 jam setelah cedera, mencapai puncaknya dalam urin 6 jam kemudian, dan terdapat bukti bahwa kadar yang meningkat dapat bertahan hingga 5 hari setelah cedera ginjal.
2. Kidney Injury Molecule-1 (KIM-1) KIM-1 adalah protein transmembran dengan berat molekul 38,7 kD yang mencakup domain musin ekstraseluler dan imunoglobulin. Hal ini diekspresikan pada tingkat basal yang rendah pada ginjal normal dan pada tingkat yang lebih tinggi setelah cedera iskemia-reperfusi lokal.
Protein KIM-1 terlokalisasi pada sel epitel berdiferensiasi yang berkembang biak di tubulus proksimal 48 jam setelah cedera AKI.
3. Interleukin-18 (IL-18) IL-18 adalah sitokin proinflamasi dengan berat molekul 22 kD dan meningkat dalam jumlah besar setelah cedera iskemia/reperfusi lokal, injeksi gliserol, dan cedera ginjal yang diperantarai platina pada ginjal.
IL-18 merupakan indikator yang sangat penting dalam terapi yang dimediasi oleh biomarker karena dapat memainkan peran penting dalam proses inflamasi selama fase perkembangan AKI.
4. Protein pengikat asam lemak hati (L-FABP) L-FABP diekspresikan di korteks ginjal, memiliki berat molekul 14 kD, ditemukan terutama di tubulus proksimal dan memiliki sifat antioksidan sebagai protein pelindung ginjal.
L-FABP urin meningkat segera setelah pembedahan jantung dan dapat berkembang menjadi AKI, yang memuncak dalam waktu 6 jam.
Pada pasien dengan AKI setelah operasi jantung dan AKI karena alasan non-bedah, peningkatan angiotensinogen urin dikaitkan dengan perkembangan AKI dan prognosis yang buruk, seperti rawat inap yang berkepanjangan, kebutuhan akan terapi pengganti ginjal (RRT) dan kematian.
6. Inhibitor jaringan metaloproteinase -2 (TIMP-2) TIMP-2 adalah penanda baru AKI dan beberapa penelitian terbaru menunjukkan perannya dalam berbagai tahap klinis AKI, tetapi perannya dalam AKI lebih kompleks.
7. Insulin-like growth factor binding protein 7 (IGFBP7) IGFBP7, protein yang terdistribusi secara luas dengan berat molekul 29 kD, mulai dipertimbangkan sebagai penekan tumor dan pengatur penuaan sel. Seperti TIMP-2, IGFBP7 baru-baru ini diidentifikasi sebagai penanda AKI dalam penelitian.
Hubungan antara penanda baru dan pengembangan AKI
Penanda AKI yang baru ini hadir pada semua tahap klinis AKI dan mencerminkan peristiwa molekuler dan seluler dalam perkembangan AKI.
Perubahan konsentrasi setiap penanda dari waktu ke waktu selama pengembangan AKI ditunjukkan pada Gambar 1.
Gambar 1. Perubahan konsentrasi penanda AKI dari waktu ke waktu setelah cedera ginjal
Peran masing-masing penanda ginjal dalam berbagai tahap AKI dan PGK ditunjukkan pada Gambar 2.
Gambar 2. Model penanda ginjal yang terintegrasi
Model ini membagi tahapan klinis AKI menjadi empat fase: inisiasi, perkembangan, perbaikan dan cedera ginjal kronis, dengan proses perkembangan yang lebih rinci sebagai berikut.
1. Pada fase inisiasi, terjadi penurunan GFR yang cepat
2. Selama fase perkembangan, GFR terus menurun, AKI berkembang dari ringan menjadi agresif dan puncak IL-18 selama fase perkembangan
3. angiotensinogen meningkat selama fase perkembangan dan berkontribusi terhadap perkembangan cedera ginjal kronis
4. Berbeda dengan IL-18 dan angiotensinogen, NGAL dan L-FABP memiliki efek renoprotektif
5. TIMP-2 dan IGFBP7, penanda awal AKI yang baru-baru ini diidentifikasi, juga ditemukan sebagai nefroprotektif
6. Fase perbaikan, yang melibatkan pembentukan kembali fungsi seluler dan fisiologis yang normal, tidak dimulai hingga 2-3 hari setelah cedera awal dan berlangsung selama lebih dari seminggu. NGAL dan L-FABP yang meningkat secara terus-menerus dapat dikaitkan dengan perbaikan
7. Konsentrasi KIM-1 urin mencapai puncaknya 48 jam setelah cedera dan juga merupakan penanda pra-perbaikan
8. Angiotensinogen urin telah disarankan sebagai penanda proses PGK, dan angiotensinogen urin dianggap mencerminkan aktivitas RAS intrarenal, yang merupakan promotor PGK, dan angiotensinogen urin yang meningkat selama AKI dapat mendorong perkembangan PGK.
9. Demikian pula, ekspresi KIM-1 dan NGAL tetap meningkat pada periode pasca-AKI, yang menunjukkan cedera ginjal yang berkelanjutan dan transisi ke penyakit ginjal kronis.
Penanda AKI yang baru ini memainkan peran penting dalam perkembangan dari cedera ginjal akut ke kronis, dan analisis gabungannya dapat memberikan harapan untuk diagnosis dini dan pengobatan AKI.