Острое повреждение почек при операциях на сердце с использованием искусственного кровообращения

Изменение классификационных критериев и активное внедрение в практику биомаркеров острого почечного повреждения (KDIGO, 2012 г.) меняют подходы к диагностике и лечению послеоперационной дисфункции почек, в том числе у пациентов, оперируемых на открытом сердце с использованием искусственного кровообращения (ИК).
Цель: сравнить частоту выявления острого повреждения почек (ОПП) после операций с ИК с использованием биомаркеров и критериев KDIGO, а также оценить причины и локализацию структурных изменений нефрона.
Материал и методы. Проведено моноцентровое обсервационное исследование среди пациентов (n = 97), оперированных в плановом порядке. Критерии включения: возраст более 18 лет, продолжительность операции (коронарное шунтирование, протезирование клапанов сердца) от 90 до 180 мин, отсутствие признаков терминальной почечной недостаточности. Диагностику ОПП осуществляли на основании изменения уровня сывороточного креатинина и биомаркеров (NGAL, IgG, альбумина в моче). Исследуемые параметры фиксировали через 15 мин после начала и окончания анестезии, а также через 24 и 48 ч после операции. Ретроспективно группа разделена на 3 подгруппы: 1-я ‒ пациенты без ОПП после оперативного вмешательства; 2-я ‒ пациенты, у которых признаки ОПП выявлялись через 24 ч, но к 48-му ч регрессировали; 3-я ‒ пациенты, у которых ОПП сохранялось в течение всех 48 ч наблюдения.
Результаты. Через 24 ч после операции ОПП на основании критериев KDIGO зафиксировано у 56,3% пациентов. При использовании биомаркеров признаки тубулярного повреждения (NGAL) по окончании анестезии выявлены у 95,9% больных, по истечении 24 ч их регистрировали в 73,2% случаев. При ОПП, сохранявшемся более 24 ч, кроме канальцев, повреждались клубочки, что проявлялось не только селективной, но и неселективной протеинурией. Продолжительность ИК, гемодилюция (гемоглобин < 90 г/л), появление в крови свободного гемоглобина (> 1,5 мг/л) при низких (< 1 г/л) значениях гаптоглобина имели значимую связь с самим фактом развития ОПП.
Заключение. Критерии KDIGO не позволяют выявлять субклиническую форму почечной дисфункции, которая после операции с ИК может иметь место примерно у 40% больных. ОПП может быть обусловлено повреждением как канальцевого аппарата нефрона, так и клубочков в случаях продолжительного проведения ИК с развитием гемолиза, появлением в крови свободного гемоглобина, сохранения анемии в конце операции. Исследование NGAL позволяет выявлять субклиническое повреждение почек при отсутствии повышения уровня креатинина в сыворотке крови.

1. Полушин Ю. С., Соколов Д. В., Молчан Н. С. и др. Влияние искусственного кровообращения на развитие острого повреждения почек после операций на открытом сердце // Нефрология. ‒ 2020. ‒ Т. 24, № 4. ‒ C. 37‒45. https:// doi: 10.36485/1561-6274-2020-24-4-37-45.

2. Albert C., Albert A., Kube J. et al. Urinary biomarkers may provide prognostic information for subclinical acute kidney injury after cardiac surgery // J. Thorac. Cardiovasc. Surg. ‒ 2018. ‒ Vol. 155, № 6. ‒ P. 2441–2452.e13. https://doi:10.1016/j.jtcvs.2017.12.056.

3. Bachorzewska-Gajewska H., Malyszko J., Sitniewska E. et al. Could neutrop hil-gelatinase-associated lipocalin and cystatin C predict the development of contrast-induced nephropathy after percutaneous coronary interventions in patients with stable angina and normal serum creatinine values? // Kidney Blood Press. Res. ‒ 2007. ‒ Р. 408–415. https:// doi: 10.1016/j.ijcard.2007.04.048.

4. Bazzi C., Rizza V., Casellato D. et al. Fractional excretion of IgG in idiopathic membranous nephropathy with nephrotic syndrome: a predictive marker of risk and drug responsiveness // BMC Nephrol. ‒ 2014. ‒ № 15. ‒ Р. 74. https://doi.org/10.1186/1471-2369-15-74.

5. Bellomo R., Kellum J. A., Ronco C. Defining acute renal failure: physiological principles // Intens. Care Med. ‒ 2004. ‒ № 30. ‒ Р. 33–37. https:// doi: 10.1007/s00134-003-2078-3.

6. Chertow G. M., Levy E. M., Hammermeister K. E. et al. Independent association between acute renal failure and mortality following cardiac surgery // Am. J. Med. ‒ 1998. ‒ № 104. ‒ Р. 343–348. https://doi: 10.1016/s0002-9343(98)00058-8.

7. Gaipov A., Solak Y., Turkmen K. et al. Serum uric acid may predict development of progressive acute kidney injury after open heart surgery // Renal Failure. ‒ 2015. ‒ 37, № 1. ‒ Р. 96–102. https://doi: 10.3109/0886022X.2014.97613.

8. Gocze I., Jauch D., Gotz M. et al. Biomarker‐guided intervention to prevent acute kidney injury after major surgery: the prospective randomized BigpAK study // Ann. Surg. ‒ 2018. ‒ № 267. ‒ Р. 1013–1020. https:// doi: 10.1097/SLA.0000000000002485.

9. Haas M., Meehan S. M., Karrison T. G. et al. Changing etiologies of unexplained adult nephrotic syndrome: a comparison of renal biopsy findings from 1976‒1979 and 1995‒1997 // Am. J. Kidney Dis. ‒ 1997. ‒ Vol. 30, № 5. ‒ Р. 621‒631. https://doi:10.1016/S0272-6386(97)90485-6.

10. Han W. K., Bailly V., Abichandani R. et al. Kidney Injury Molecule-1 (KIM-1): a novel biomarker for human renal proximal tubule injury // Kidney Int. ‒ 2002. ‒ № 62. ‒ Р. 237–244. https:// doi: 10.1046/j.1523-1755.2002.00433.x.

11. Han W. K., Wagener G., Zhu Y. et al. Urinary biomarkers in the early detection of acute kidney injury after cardiac surgery // Clin. J. Am. Soc. Nephrol. ‒ 2009. ‒ № 4. ‒ Р. 873–882. https:// doi: 10.2215/CJN.04810908.

12. Herget-Rosenthal S., Metzger J., Albalat A. et al. Proteomic biomarkers for the early detection of acute kidney injury // Prilozi. ‒ 2012. ‒ Vol. 33, № 1. ‒ Р. 27–48. https:// PMID: 22952093.

13. Hirsch R., Dent C., Pfriem H. et al. NGAL is an early predictive biomarker of contrast-induced nephropathy in children // Pediatr. Nephrol. ‒ 2007. ‒ № 22. ‒ Р. 2089–2095. https:// doi: 10.1007/s00467-007-0601-4.

14. Hobson C. E., Yavas S., Segal M. S. et al. Acute kidney injury is associated with increased long-term mortality after cardiothoracic surgery // Circulation. ‒ 2009. ‒ Vol. 119, № 18. ‒ Р. 2444–2453. https://doi:10.1161/CIRCULATIONAHA.108.800011.

15. Jeremiah R., Richard P., MacKenzie A. Long-term survival after cardiac surgery is predicted by estimated glomerular filtration rate // Ann. Thorac. Surg. ‒ 2008. ‒ Vol. 86, № 1. ‒ Р. 0–11. https://doi:10.1016/j.athoracsur.2008.03.006.

16. Khwaja A. KDIGO clinical practice guidelines for acute kidney injury // Nephron Clin. Pract. ‒ 2012. ‒ 120, № 4. ‒ Р. c179–c184. https://doi: 10.1159/000339789.

17. Koyner J. L., Bennett M. R., Worcester E. M. et al. Urinary cystatin C as an early biomarker of acute kidney injury following adult cardiothoracic surgery // Kidney Int. ‒ 2008. ‒ № 74. ‒ Р. 1059–1069. https:// doi: 10.1038/ki.2008.341.

18. Lassnigg A., Schmidlin D., Mouhieddine M. et al. Minimal changes of serum creatinine predict prognosis in patients after cardiothoracic surgery: a prospective cohort study // J. Am. Soc. Nephrol. ‒ 2004. ‒ № 15. ‒ Р. 1597–1605. https:// doi: 10.1097/01.asn.0000130340.93930.dd.

19. Mangano C. M., Diamondstone L. S., Ramsay J. G. et al. Renal dysfunction after myocardial revascularization: risk factors, adverse outcomes, and hospital resource utilization. The Multicenter Study of Perioperative Ischemia Research Group // Ann. Intern. Med. ‒ 1998. ‒ № 128. ‒ Р. 194–203. https://doi:10.7326/0003-4819-128-3-199802010-00005.

20. Meersch M., Schmidt C., Hoffmeier A. et al. Prevention of cardiac surgery-associated AKI by implementing the KDIGO guidelines in high-risk patients identified by biomarkers: the PrevAKI randomized controlled trial // Intens. Care Med. ‒ 2017. ‒ Vol. 43, № 11. ‒ Р. 1551‒1561. https://doi:10.1007/s00134-016-4670-3.

21. Mehta R. H., Grab J. D., O'Brien S. M. et al. Bedside tool for predicting the risk of postoperative dialysis in patients undergoing cardiac surgery // Circulation. ‒ 2006. ‒ № 114. ‒ Р. 2208–2216. https:// doi: 10.1161/CIRCULATIONAHA.106.635573.

22. Meisner A., Kerr K. F., Thiessen-Philbrook H. et al. Development of biomarker combinations for postoperative acute kidney injury via Bayesian model selection in a multicenter cohort study // Biomarker Research. ‒ 2018. ‒ Vol. 6, № 1. ‒ Р. 3. https://doi:10.1186/s40364-018-0117-z.

23. Melnikov V. Y., Faubel S., Siegmund B. et al. Neutrophil-independent mechanisms of caspase-1- and IL-18-mediated ischemic acute tubular necrosis in mice // J. Clin. Invest. ‒ 2002. ‒ № 110. ‒ Р. 1083–1091. https:// doi: 10.1172/JCI15623.

24. Mishra J., Ma Q., Prada A. et al. Identification of neutrophil gelatinase-associated lipocalin as a novel early urinary biomarker for ischemic renal injury // J. Am. Soc. Nephrol. ‒ 2003. ‒ № 14. ‒ Р. 2534–2543. https:// doi: 10.1097/01.asn.0000088027.54400.c6.

25. Molnar A. O., Parikh C. R., Sint K. et al. Association of postoperative proteinuria with AKI after cardiac surgery among patients at high risk // Clin. J. Am. Soc. Nephrol. ‒ 2012. ‒ Vol. 7, № 11. ‒ Р. 1749‒1760. https:// doi:10.2215/CJN.13421211.

26. Murray P. T., Le Gall J. R., Dos Reis Miranda D. et al. Physiologic endpoints (efficacy) for acute renal failure studies // Curr. Opin. Crit Care. ‒ 2002. ‒ № 8. ‒ Р. 519–525. https:// doi: 10.1097/00075198-200212000-00007.

27. Ostermann M., Zarbock A., Goldstein S. et al. Recommendations on acute kidney injury biomarkers from the acute disease quality initiative consensus conference: a consensus statement // JAMA Netw. Open. ‒ 2020. ‒ Vol. 3, № 10. ‒ Р. e2019209. https:// doi: 10.1001/jamanetworkopen.2020.19209.

28. Peruchetti D. B., Barahuna-Filho P. F. R., Silva-Aguiar R. P. et al. Megalin-mediated albumin endocytosis in renal proximal tubules is involved in the antiproteinuric effect of angiotensin II type 1 receptor blocker in a subclinical acute kidney injury animal model // Biochimica et Biophysica Acta (BBA). ‒ 2021. General Subjects, Vol. 1865, Issue 9. https://doi.org/10.1016/j.bbagen.2021.129950.

29. Provenchère S., Plantefève G., Hufnagel G. et al. Renal dysfunction after cardiac surgery with normothermic cardiopulmonary bypass: incidence, risk factors, and effect on clinical outcome // Anesth. Analg. ‒ 2003. ‒ Vol. 96, № 5. ‒ Р. 1258‒1264. https://doi: 10.1213/01.ANE.0000055803.92191.69.

30. Prowle J. R., Calzavacca P., Licari E. et al. Combination of biomarkers for diagnosis of acute kidney injury after cardiopulmonary bypass // Renal Failure. ‒ 2015. ‒ Vol. 37, № 3. ‒ Р. 408–416. https:// doi: 10.3109/0886022X.2014.1001303.

31. Rosner M. H., Okusa M. D. Acute kidney injury associated with cardiac surgery // Clin. J. Am. Soc. Nephrol. ‒ 2006. ‒ № 1. ‒ Р. 19–32. https:// doi:10.2215/CJN.00240605.

32. Schley G., Köberle C., Manuilova E. et al. Comparison of plasma and urine biomarker performance in acute kidney injury // PLoS ONE. ‒ 2015. ‒ Vol. 10, № 12. ‒ P. e0145042. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0145042.

33. Schmidt-Ott K. M., Mori K., Kalandadze A. et al. Neutrophil gelatinase-associated lipocalin-mediated iron traffic in kidney epithelia // J. Curr. Opin. Nephrol. Hypertens. ‒ 2006. ‒ 15, № 4. ‒ Р. 442‒449. https:// doi: 10.1097/01.mnh.0000232886.81142.58.

34. Sugimoto K., Toda Y., Iwasaki T. et al. Urinary albumin levels predict development of acute kidney injury after pediatric cardiac surgery: a prospective observational study // J. Cardiothorac. Vasc. Anesth. ‒ 2016. ‒ 30, № 1. ‒ Р. 64‒68. https:// doi: 10.1053/j.jvca.2015.05.194.

35. Tang I. Y., Murray P. T. Prevention of perioperative acute renal failure: what works? // Best Pract. Res. Clin. Anaesthesiol. ‒ 2004. ‒ № 18. ‒ Р. 91–111. https:// doi: 10.1016/j.bpa.2003.09.006.

36. Thakar C. V., Arrigain S., Worley S. et al. A clinical score to predict acute renal failure after cardiac surgery // J. Am. Soc. Nephrol. ‒ 2005. ‒ № 16. ‒ Р. 162–168. https:// doi: 10.1681/ASN.2004040331.

37. Wagener G., Jan M., Kim M. et al. Association between increases in urinary neutrophil gelatinase-associated lipocalin and acute renal dysfunction after adult cardiac surgery // Anesthesiology. ‒ 2006. ‒ № 105. ‒ Р. 485–491. https://doi:10.1097/00000542-200609000-00011.

38. Wijeysundera D. N., Karkouti K., Dupuis J. Y. et al. Derivation and validation of a simplified predictive index for renal replacement therapy after cardiac surgery // JAMA. ‒ 2007. ‒ № 297. ‒ Р. 1801–1809. https:// doi: 10.1001/jama.297.16.1801.

39. Wu B., Chen J., Yang Y. Biomarkers of acute kidney injury after cardiac surgery: a narrative review // Biomed. Res. Int. ‒ 2019. ‒ 7298635. https://doi:10.1155/2019/7298635.

40. Zanardo G., Michielon P., Paccagnella A. et al. Acute renal failure in the patient undergoing cardiac operation. Prevalence, mortality rate, and main risk factors // J. Thorac. Cardiovasc. Surg. ‒ 1994. ‒ № 107. ‒ Р. 1489–1495. https://doi.org/10.1016/S0022-5223(94)70429-5.