Effectiveness of novel biomarkers of acute kidney injury in critically ill patients: a systematic review

Eficácia dos novos biomarcadores da injúria renal aguda em pacientes críticos:
uma revisão sistemática

Akeme Laissa N. Coutinho1; Djalma G. Xavier Filho1; Marcel Christian M. Tenório2; Matheus R. Lopes1; Adirlene P. O. Tenório1,2
J Bras Patol Med Lab. 2021; 57: 1-10.
DOI: 10.5935/1676-2444.20210059

ABSTRACT

Introduction: Acute kidney injury (AKI) is defined as an abrupt decrease in the glomerular filtration rate in a short period of days or hours. Due to the limitations of current renal markers, several studies have sought to determine new markers for the early detection of AKI. Objective: To evaluate the effectiveness of novel biomarkers in diagnosing AKI in critically ill patients. Methods: Systematic literature review carried out using the MEDLINE databases via PubMed and Scielo. Observational original articles of the last five years that presented the most current and available evidence on novel biomarkers of AKI, were included. The search for references was limited to studies published in Portuguese and English. The keywords used were acute kidney injury, biomarkers, and intensive care units and their respective translations into Portuguese. Results: 155 articles were identified, of which 19 were included in this review. The neutrophil gelatinase-associated lipocalin (NGAL) showed superiority in relation to serum creatinine in AKI due to its rapid elevation regarding the injury. The serum and urine fractions of kidney injury molecule-1 (KIM-1) have a good predictive value for AKI, but they are not useful for estimating the severity of the injury. The product between tissue inhibitor of metalloproteinases 2 (TIMP-2) and insulin-like growth factor-binding protein 7 (IGFBP7) proved to be superior to other biomarkers in the AKI diagnosis. Cystatin C is less influenced by individual parameters compared to serum creatinine. Discussion: Several studies prove the effectiveness of the main markers in the early diagnosis of AKI and in predicting the outcome of the disease in critically ill patients. The combination of markers can increase the predictive value for the AKI diagnosis.

Key words: acute kidney injury; biomarkers; intensive care units; critical care; nephrology.

RESUMO

Introdução: A injúria renal aguda (IRA) é definida como redução abrupta da taxa de filtração glomerular em um curto período de dias ou horas. Em razão das limitações dos marcadores renais atuais, diversos estudos buscam determinar novos marcadores para a detecção precoce da IRA. Objetivo: Avaliar a eficácia dos novos biomarcadores no diagnóstico de IRA em pacientes críticos. Métodos: Revisão sistemática da literatura realizada por meio das bases de dados MEDLINE via PubMed e Scielo. Foram incluídos artigos originais observacionais dos últimos cinco anos que apresentassem as evidências disponíveis e mais atuais sobre novos biomarcadores da injúria renal. A busca de referências se limitou a estudos publicados em língua portuguesa e língua inglesa. Os descritores utilizados foram injúria renal aguda, biomarcadores e unidades de terapia intensiva e suas respectivas traduções em língua inglesa. Resultados: Foram identificados 155 artigos, sendo 19 incluídos nesta revisão. A neutrophil gelatinase associated lipocalin (NGAL) demonstrou superioridade em relação à creatinina sérica na IRA por sua rápida elevação frente ao insulto. As frações sérica e urinária de kidney injury molecule-1 (KIM-1) possuem bom valor preditivo para IRA, mas não são úteis para estimar a gravidade da injúria. O produto entre tissue inhibitor of metalloproteinases 2 (TIMP-2) e insulin-like growth factor-binding protein 7 (IGFBP7) demonstrou ser superior a outros biomarcadores no diagnóstico da IRA. A cistatina C é menos influenciada por parâmetros individuais se comparada com a creatinina sérica. Discussão: Diversos estudos comprovam a eficácia dos principais marcadores no diagnóstico precoce da IRA e na predição do desfecho da doença em pacientes críticos. A combinação entre marcadores pode ampliar o valor preditivo para o diagnóstico da IRA.

Unitermos: lesão renal aguda; biomarcadores; unidades de terapia intensiva; cuidados críticos; nefrologia.

RESUMEN

Introducción: La insuficiencia renal aguda (IRA) se define como una reducción abrupta de la tasa de filtración glomerular en un período corto de días u horas. Debido a las limitaciones de los marcadores renales actuales, varios estudios han buscado determinar nuevos marcadores para la detección precoz de la IRA. Objetivo: Evaluar la efectividad de nuevos biomarcadores en el diagnóstico de IRA en pacientes críticos. Métodos: Revisión sistemática de la literatura utilizando las bases de datos MEDLINE a través de PubMed y SciELO. Se incluyeron artículos observacionales originales de los últimos cinco años que presentaban la evidencia más actual y disponible sobre nuevos biomarcadores de IRA. La búsqueda de referencias se limitó a estudios publicados en portugués e inglés. Los descriptores utilizados fueron: acute kidney injury, biomarkers y intensive care units y sus respectivas traducciones al portugués. Resultados: Se identificaron 155 artículos, de los cuales 19 fueron incluidos en esta revisión. La lipocalina asociada a la gelatinasa de neutrófilos (NGAL) mostró superioridad en relación con la creatinina sérica en la IRA debido a su rápido aumento con respecto a la lesión. Las fracciones de suero y orina de la molécula-1 de lesión renal (KIM-1) tienen un buen valor predictivo de IRA, pero no son útiles para estimar la gravedad de la lesión. El producto entre el inhibidor tisular de la metaloproteinasa-2 (TIMP-2) y la proteína-7 de unión al factor de crecimiento similar a la insulina (IGFBP7) demostró ser superior a otros biomarcadores en el diagnóstico de IRA. La cistatina C está menos influenciada por los parámetros individuales en comparación con la creatinina en suero. Discusión: Diversos estudios demuestran la efectividad de los principales marcadores en el diagnóstico precoz de la IRA y en la predicción de la evolución de la enfermedad en pacientes críticos. La combinación de marcadores puede aumentar el valor predictivo para el diagnóstico de IRA.

Palabras clave: insuficiencia renal aguda; biomarcadores; unidades de cuidados intensivos; cuidado crítico; nefrología.