Оценка функционального почечного резерва для прогнозирования развития кардиохирургически ассоциированного острого повреждения почек (обзор литературы)

Введение. Острое повреждение почек (ОПП) – частое осложнение кардиохирургических вмешательств. Несмотря на разнообразие предложенных нефропротективных стратегий, клинические данные об их эффективности остаются противоречивыми, а современные методы диагностики не позволяют своевременно выявлять скрытые нарушения функции почек. В этих условиях особое внимание привлекает оценка функционального почечного резерва (ФПР) как потенциального инструмента раннего прогнозирования и профилактики ОПП.

Цель – обобщить современные данные о функциональном почечном резерве, методах его оценки и клинической значимости в прогнозировании и профилактике кардиохирургически ассоциированного ОПП. Материалы и методы. Проведен обзор научных публикаций, отобранных из баз данных PubMed, Scopus, Web of Science и eLibrary за период с 1983 по март 2025 гг. Включались оригинальные исследования и обзоры, посвященные физиологии ФПР, методам его оценки, клиническому применению и нефропротективному потенциалу. В анализ включали только исследования, касающиеся взрослой популяции пациентов.

Результаты. ФПР отражает способность почек адаптироваться к физиологической нагрузке за счет увеличения скорости клубочковой фильтрации. Представлены механизмы активации ФПР, методы его оценки (включая белковую нагрузку и аминокислотную инфузию), а также клинические исследования, подтверждающие прогностическое значение ФПР и возможность его использования в целях нефропрофилактики.

Заключение. ФПР представляет собой перспективный показатель, который может быть использован для предоперационной стратификации риска и разработки индивидуализированных стратегий профилактики ОПП у кардиохирургических пациентов.

1. Балахнин Д. Г., Черемных И. И., Ивкин А. А. и др. Проблема острого повреждения почек у кардиохирургических пациентов // Вестник анестезиологии и реаниматологии. – 2022. – Т. 19, № 5. – С. 93–101. http://doi.org/10.21292/2078-5658-2022-19-5-93-101.

2. Каменщиков Н. О., Подоксенов Ю. К., Дьякова М. Л. и др. Острое повреждение почек в кардиохирургии: предиктивная диагностика в предоперационном периоде // Патология кровообращения и кардиохирургия. – 2021. – Т. 25, № 1. – С. 40–51. http://doi.org/10.21688/1681-3472-2021-1-40-51.

3. Полушин Ю. С., Соколов Д. В., Белоусов Д. Ю., Чеберда А. Е. Фармакоэкономическая оценка интермиттирующей и продолжительной заместительной почечной терапии // Вестник анестезиологии и реаниматологии. – 2017. – Т. 14, № 6. – С. 6–20. http://doi.org/10.21292/2078-5658-2017-14-6-6-20.

4. Полушин Ю. С., Соколов Д. В., Молчан Н. С. и др. Острое повреждение почек при операциях на сердце с использованием искусственного кровообращения // Вестник анестезиологии и реаниматологии. – 2021. – Т. 18, № 6. – С. 38–47. http://doi.org/10.21292/2078-5658-2021-18-6-38-47.

5. Alshahrani S. Renin-angiotensin-aldosterone pathway modulators in chronic kidney disease: a comparative review // Front Pharmacol. – 2023. – Vol. 14. – P. 1101068. – http://doi.org/10.3389/fphar.2023.1101068.

6. Baiardo Redaelli M., Monaco F., Bradic N. et al. Amino acid infusion for kidney protection in cardiac surgery patients with chronic kidney disease: a secondary analysis of the PROTECTION trial // Anesthesiology. – 2025. – Vol. 142, № 5. – P. 818–828. http://doi.org/10.1097/ALN.0000000000005336.

7. Beaubien-Souligny W., Benkreira A., Robillard P. et al. Alterations in portal vein flow and intrarenal venous flow are associated with acute kidney injury after cardiac surgery: a prospective observational cohort study // J Am Heart Assoc. – 2018. – Vol. 7, № 19. – P. e009961. http://doi.org/10.1161/JAHA.118.009961.

8. Bosch J. P., Saccaggi A., Lauer A. et al. Renal functional reserve in humans. Effect of protein intake on glomerular filtration rate // Am J Med. – 1983. – Vol. 75, № 6. – P. 943–950. http://doi.org/10.1016/0002-9343(83)90343-0z.

9. Brezis M., Silva P., Epstein F. H. Amino acids induce renal vasodilatation in isolated perfused kidney: coupling to oxidative metabolism // Am J Physiol Heart Circ Physiol. – 1984. – Vol. 247. – P. H999–H1004. http://doi.org/10.1152/ajpheart.1984.247.6.H999.

10. Cachat F., Combescure C., Cauderay M. et al. A systematic review of glomerular hyperfiltration assessment and definition in the medical literature // Clin J Am Soc Nephrol. – 2015. – Vol. 10, № 3. – P. 382–389.

11. Claris-Appiani A., Ardissino G., Tirelli A. S. et al. Metabolic factors in the renal response to amino acid infusion // Am J Nephrol. – 1998. – Vol. 18. – P. 359–366. http://doi.org/10.1159/000013377.

12. De Lorenzo A., Bomback A. S., Mihic N. High protein diets and glomerular hyperfiltration in athletes and bodybuilders: is chronic kidney disease the real finish line? // Sports Med. – 2024. – Vol. 54, № 10. – P. 2481–2495. http://doi.org/10.1007/s40279-024-02086-1.

13. De Moor B., Vanwalleghem J. F., Swennen Q. et al. Haemodynamic or metabolic stimulation tests to reveal the renal functional response: requiem or revival? // Clin Kidney J. – 2018. – Vol. 11. – P. 623–654.

14. De Nicola L., Blantz R. C., Gabbai F. B. Nitric oxide and angiotensin II: glomerular and tubular interaction in the rat // J Clin Invest. – 1992. – Vol. 89, № 4. – P. 1248–1256. http://doi.org/10.1172/JCI115709.

15. De Nicola L., Blantz R. C., Gabbai F. B. Renal functional reserve in treated and untreated hypertensive rats // Kidney Int. – 1991. – Vol. 40, № 3. – P. 406–412. http://doi.org/10.1038/ki.1991.226.

16. Fioretto P., Trevisan R., Valerio A. et al. Impaired renal response to a meat meal in insulin-dependent diabetes: role of glucagon and prostaglandins // Am J Physiol Renal Physiol. – 1990. – Vol. 258. – P. F675–F683. http://doi.org/10.1152/ajprenal.1990.258.3.F675.

17. Fliser D., Franek E., Joest M. et al. Renal function in the elderly: impact of hypertension and cardiac function // Kidney Int. – 1997. – Vol. 51, № 4. – P. 1196–1204. http://doi.org/10.1038/ki.1997.163.

18. Fuhrman D. Y. The role of renal functional reserve in predicting acute kidney injury // Crit Care Clin. – 2021. – Vol. 37, № 2. – P. 399–407. http://doi.org/10.1016/j.ccc.2020.11.008.

19. Gui Y., Dai C. mTOR signaling in kidney diseases // Kidney360. – 2020. – Vol. 1, № 11. – P. 1319–1327. http://doi.org/10.34067/KID.0003782020.

20. Holm J., Vanky F., Svedjeholm R. Association of glutamate infusion with risk of acute kidney injury after coronary artery bypass surgery: a pooled analysis of 2 randomized clinical trials // JAMA Netw Open. – 2024. – Vol. 7, № 1. – P. e2351743. http://doi.org/10.1001/jamanetworkopen.2023.51743.

21. Husain-Syed F., Emlet D. R., Wilhelm J. et al. Effects of preoperative high-oral protein loading on short- and long-term renal outcomes following cardiac surgery: a cohort study // J Transl Med. – 2022. – Vol. 20, № 1. – P. 204. http://doi.org/10.1186/s12967-022-03410-x.

22. Husain-Syed F., Ferrari F., Sharma A. et al. Preoperative renal functional reserve predicts risk of acute kidney injury after cardiac operation // Ann Thorac Surg. – 2018. – Vol. 105. – P. 1094–1101. http://doi.org/10.1016/j.athoracsur.2017.12.034.

23. Inker L. A., Eneanya N. D., Coresh J. et al. New creatinine- and cystatin C-based equations to estimate GFR without race // N Engl J Med. – 2021. – Vol. 385. – P. 1737–1749. http://doi.org/10.1056/NEJMoa2102953

24. Jufar A. H., Lankadeva Y. R., May C. N. et al. Renal functional reserve: from physiological phenomenon to clinical biomarker and beyond // Am J Physiol Regul Integr Comp Physiol. – 2020. – Vol. 319, № 6. – P. R690–R702. http://doi.org/10.1152/ajpregu.00237.2020.

25. Kamenshchikov N. O., Anfinogenova Y. J., Kozlov B. N. Nitric oxide delivery during cardiopulmonary bypass reduces acute kidney injury: A randomized trial // J Thorac Cardiovasc Surg. – 2022. – Vol. 163, № 4. – P. 1393–1403. http://doi.org/10.1016/j.jtcvs.2020.03.182.

26. Kazawa M., Kabata D., Yoshida H. et al. Amino acids to prevent cardiac surgery-associated acute kidney injury: a randomized controlled trial // JA Clin Rep. – 2024. – Vol. 10. – Art. 19. http://doi.org/10.1186/s40981-024-00703-6.

27. Keijzer-Veen M. G., Kleinveld H. A., Lequin M. H. et al. Renal function and size at young adult age after intrauterine growth restriction and very premature birth // Am J Kidney Dis. – 2007. – Vol. 50. – P. 542–551. http://doi.org/10.1053/j.ajkd.2007.06.015.

28. Kikuchi H., Chou C. L., Yang C. R. et al. Signaling mechanisms in renal compensatory hypertrophy revealed by multi-omics // Nat Commun. – 2023. – Vol. 14. – P. 3481. http://doi.org/10.1038/s41467-023-38958-9.

29. Kotani Y., Baiardo Redaelli M., Pruna A. et al. Intravenous amino acid for kidney protection: current understanding and future perspectives // Clin Kidney J. – 2024. – Vol. 18, № 2. – P. sfae409. http://doi.org/10.1093/ckj/sfae409.

30. Landoni G., Fochi O., Di Prima A. L. et al. Intravenous amino acid therapy for kidney protection in chronic kidney disease patients undergoing cardiac surgery: a subgroup analysis of the PROTECTION trial // Anesthesiology. – 2024. – Vol. 140, № 2. – P. 123–134. http://doi.org/10.1097/ALN.0000000000004693.

31. Landoni G., Monaco F., Ti L.K. et al. A randomized trial of intravenous amino acids for kidney protection // New England Journal of Medicine. – 2024. – Vol. 391, № 12. – P. 687–698. http://doi.org/10.1056/NEJMoa240376.

32. Langleben D., Fox B. D., Orfanos S. E. et al. Pulmonary capillary recruitment and distention in mammalian lungs: species similarities // Eur Respir Rev. – 2022. – Vol. 31, № 163. – P. 210248. http://doi.org/10.1183/16000617.0248-2021.

33. Liu K. D., Brakeman P. R. Renal repair and recovery // Crit Care Med. – 2008. – Vol. 36, № 4 Suppl. – P. S187–S192. http://doi.org/10.1097/CCM.0b013e318168ca4a.

34. Losiggio R., Baiardo Redaelli M., Pruna A. et al. The renal effects of amino acids infusion // Signa Vitae. – 2024. – Vol. 20, № 7. – P. 1–4. http://doi.org/10.22514/sv.2024.079.

35. Lytvyn Y., Kimura K., Peter N. et al. Renal and vascular effects of combined SGLT2 and angiotensin-converting enzyme inhibition // Circulation. – 2022. – Vol. 146, № 6. – P. 450–462. http://doi.org/10.1161/CIRCULATIONAHA.122.059150.

36. Mueller T. F., Luyckx V. A. Potential utility of renal functional reserve testing in clinical nephrology // Curr Opin Nephrol Hypertens. – 2024. – Vol. 33, № 1. – P. 130–135. http://doi.org/10.1097/MNH.0000000000000930.

37. Ostermann M., Cennamo A., Meersch M., Kunst G. A narrative review of the impact of surgery and anaesthesia on acute kidney injury // Anaesthesia. – 2020. – Vol. 75, Suppl 1. – P. e121–e133. http://doi.org/10.1111/anae.14932.

38. Ow C. P. C., Ngo J. P., Ullah M. M. et al. Renal hypoxia in kidney disease: cause or consequence? // Acta Physiol (Oxf). – 2018. – Vol. 222. – P. e12999. http://doi.org/10.1111/apha.12999.

39. Pontes R. B., Crajoinas R. O., Nishi E. E. et al. Renal nerve stimulation leads to the activation of the Na+/H+ exchanger isoform 3 via angiotensin II type I receptor // Am J Physiol Renal Physiol. – 2015. – Vol. 308, № 8. – P. F848–F856. http://doi.org/10.1152/ajprenal.00515.2014.

40. Pu Y. The impact of continuous L-amino acid infusion on acute kidney injury in patients undergoing cardiac surgery requiring prolonged cardiopulmonary bypass // Nephrol Dial Transplant. – 2018. – Vol. 33, № 5. – P. 839–846. http://doi.org/10.1093/ndt/gfx265.

41. Ronco C., Bellomo R., Kellum J. A. Understanding renal functional reserve // Intensive Care Med. – 2017. – Vol. 43, № 6. – P. 917–923. http://doi.org/10.1007/s00134-017-4691-6.

42. Ronco C., Brendolan A., Bragantini L. et al. Renal functional reserve in pregnancy // Nephrol Dial Transplant. – 1988. – Vol. 3, № 2. – P. 157–161.

43. Ronco C., Chawla L. S. Glomerular and tubular kidney stress test: New tools for a deeper evaluation of kidney function // Nephron. – 2016. – Vol. 134, № 3. – P. 191–194. http://doi.org/10.1159/000449235.

44. Sällström J., Carlström M., Olerud J. et al. High-protein-induced glomerular hyperfiltration is independent of the tubuloglomerular feedback mechanism and nitric oxide synthases // Am J Physiol Regul Integr Comp Physiol. – 2010. – Vol. 299. – P. R1263–R1268. http://doi.org/10.1152/ajpregu.00649.2009.

45. Sharma A., Mucino M. J., Ronco C. Renal functional reserve and renal recovery after acute kidney injury // Nephron Clin Pract. – 2014. – Vol. 127, № 1–4. – P. 94–100. http://doi.org/10.1159/000363721.

46. Stevens L. A., Coresh J., Greene T. et al. Assessing kidney function — measured and estimated glomerular filtration rate // N Engl J Med. – 2006. – Vol. 354, № 23. – P. 2473–2483. http://doi.org/10.1056/NEJMra054415.

47. Thomson S. C., Blantz R. C. Glomerulotubular balance, tubuloglomerular feedback, and salt homeostasis // J Am Soc Nephrol. – 2008. – Vol. 19, № 12. – P. 2272–2275. http://doi.org/10.1681/ASN.2007121326.

48. Udy A. A., Baptista J. P., Lim N. L. et al. Augmented renal clearance in the ICU: results of a multicentre observational study of renal function in critically ill patients with normal plasma creatinine concentrations // Crit Care Med. – 2014. – Vol. 42. – P. 520–527. http://doi.org/10.1097/CCM.0000000000000029.

49. Upadhyay A. SGLT2 inhibitors and kidney protection: mechanisms beyond tubuloglomerular feedback // Kidney360. – 2024. – Vol. 5, № 5. – P. 771–782. http://doi.org/10.34067/KID.0000000000000425.

50. Warwick J., Holness J. Measurement of glomerular filtration rate // Semin Nucl Med. – 2022. – Vol. 52. – P. 453–466. http://doi.org/10.1053/j.semnuclmed.2021.12.005.