Resonancia magnética multiparamétrica en una cohorte prospectiva de donantes vivos, receptores y controles sanos de riñón: correlaciones con marcadores de función renal, fibrosis y envejecimiento (MpRenal)

El desarrollo de fibrosis renal es un criterio de valoración característico de diversas enfermedades renales y predice de forma independiente resultados renales adversos. (1-3) La causa más común de falla del aloinjerto renal después de 1 año es la nefropatía crónica del aloinjerto, que se caracteriza por fibrosis intersticial y atrofia tubular. (4) En la actualidad, el método de referencia y único para cuantificar la fibrosis renal es la realización de una biopsia renal. Aunque el riesgo de complicaciones es relativamente bajo, el procedimiento es invasivo, lo que limita su uso para evaluaciones repetidas en un entorno clínico. Además, como normalmente sólo se toma una muestra de la corteza renal y debido a la minúscula cantidad de tejido obtenido, existen problemas de sesgo de muestreo y la información sobre la fibrosis renal total es limitada. La tasa de filtración glomerular estimada (eGFR) se usa ampliamente para monitorear la función renal, pero es insensible para detectar la fibrosis del aloinjerto. (5)

Los datos epidemiológicos sugieren que los donantes vivos de riñón (LKD) tienen un mayor riesgo de enfermedad renal terminal en comparación con los no donantes compatibles. (6,7) La menor función renal previa a la donación y la mayor edad acentúan el riesgo. En un estudio prospectivo reciente, el volumen de la corteza renal predijo el resultado renal después de 1 año en LKD. (8)

En los últimos años ha habido un rápido desarrollo en las técnicas de resonancia magnética (MRI) renal, que permiten evaluar la morfología renal total, la microestructura, la hemodinámica, la oxigenación y la difusión de agua. (9,10) La resonancia magnética multiparamétrica (mpMRI) se refiere a la combinación de varias medidas basadas en resonancia magnética sensibles a diferentes propiedades biofísicas del tejido en una sola sesión de exploración. La información obtenida posiblemente podría proporcionar un medio para caracterizar varios aspectos de la función y morfología renal. (11)

Las medidas basadas en resonancia magnética que muestran mayor promesa para la aplicación clínica son el tiempo de relajación longitudinal (T1), las imágenes ponderadas por difusión (DWI), las imágenes dependientes del nivel de oxígeno en sangre (BOLD) y el etiquetado de espín arterial (ASL). (12) En un estudio transversal realizado por Buchanan et al, se evaluó a pacientes con enfermedad renal crónica (n=22) y voluntarios sanos (n=22) con medidas basadas en resonancia magnética y biopsia renal. Las medidas basadas en resonancia magnética fueron reproducibles y se correlacionaron con los métodos utilizados actualmente para medir la función renal. (13) Se encontraron diferencias significativas en el mapeo T1, el coeficiente de difusión aparente (ADC) y el ASL en personas con grados bajos y altos de fibrosis renal. En un estudio transversal realizado por Berchtold et al. (n = 164) la diferencia de ADC corticomedular estuvo altamente correlacionada y asociada de forma independiente con la fibrosis renal tanto en riñones nativos como en aloinjertos. (14) En un estudio prospectivo más reciente realizado por el mismo autor, la diferencia del ADC corticomedular predijo la disminución de la función renal y el inicio de diálisis en receptores de trasplantes y pacientes con ERC. La oxigenación reducida determinada por un BOLD bajo predijo la tasa de progresión de la enfermedad renal crónica en un estudio de Sugiyama et al. (15) Curiosamente, Berchtold et al encontraron que las medidas de resonancia magnética basadas en difusión detectaron un aumento en la fibrosis del aloinjerto antes de cambios aparentes en la tasa de filtración glomerular estimada. (dieciséis)

Antes de que se pueda utilizar la mpMRI de los riñones en el entorno clínico, es necesario desarrollar una base de evidencia más amplia. Hasta la fecha, los estudios clínicos que emplean medidas basadas en resonancia magnética han sido en su mayoría transversales. Hasta ahora, sólo se han realizado unos pocos estudios en donantes vivos de riñón (LKD) y receptores de trasplantes renales. Hasta donde sabemos, no se han realizado estudios con seguimiento a largo plazo que incluyan mpMRI repetidas, biopsias renales y medición precisa de la tasa de filtración glomerular con aclaramiento de DTPA. Es necesario repetir las imágenes para establecer cómo las medidas basadas en resonancia magnética cambian con el tiempo en asociación con los métodos estándar utilizados actualmente para cuantificar la función renal y la fibrosis. (17)

El envejecimiento renal acelerado a través de la activación de la vía p16INK4a, que conduce a la senescencia celular, está implicado en el desarrollo de la fibrosis renal. (18) Las células senescentes se caracterizan por una detención irreversible del crecimiento y expresan un fenotipo secretor asociado a senescencia (SASP) proinflamatorio y profibrótico. (19) Esta huella bioquímica puede detectarse mediante inmunohistoquímica y puede predecir la fibrosis renal en la enfermedad renal crónica y el trasplante renal. (20)

La uromodulina sérica (sUmod) y el factor de crecimiento epidérmico urinario (uEGF) se originan en los túbulos renales y pueden reflejar una masa de nefrona funcional y se asocian con deterioro de la función renal y fibrosis. (21-24)

Klotho, que inicialmente se conocía como un gen antienvejecimiento, se expresa en las membranas de la superficie celular de los túbulos proximales y distales. Los niveles decrecientes de klotho soluble acompañan a la enfermedad renal crónica y se han relacionado con el desarrollo de fibrosis renal. (25,26)

El objetivo general de este estudio de seguimiento prospectivo es investigar la utilidad de mpMRI y biomarcadores repetidos para monitorear la función renal y para detectar el desarrollo de fibrosis en aloinjertos renales. Las medidas basadas en resonancia magnética y los biomarcadores de envejecimiento renal y fibrosis se compararán con los métodos estándar de oro actuales para caracterizar y cuantificar la función renal y la fibrosis en una cohorte de LKD, receptores y controles sanos.

Este es un estudio exploratorio. Se utilizará un parche de resonancia magnética novedoso y no estandarizado que consta de múltiples medidas basadas en resonancia magnética realizadas en una sola exploración. No se encuentran disponibles datos específicos para informar las estimaciones de precisión y varianza de este método. Por lo tanto, los cálculos de potencia y tamaño de la muestra son difíciles de realizar. Además, los datos publicados sobre las relaciones entre las medidas basadas en resonancia magnética y la fibrosis son heterogéneos en cuanto a los métodos utilizados para cuantificar la fibrosis histológicamente y los umbrales de fibrosis.

Se espera que la prevalencia de fibrosis en aloinjertos renales, que es de principal interés, aumente desde el inicio hasta la visita final. Según trabajos anteriores, esperamos que entre el 40 y el 50 % de los aloinjertos renales presenten niveles significativos de fibrosis después de 2 años (27,28). Sin embargo, es posible que los niveles actuales de fibrosis en los aloinjertos sean más bajos que los anteriores debido a regímenes inmunosupresores optimizados.

Se han realizado varios cálculos de potencia. Los tamaños del efecto se han basado en datos publicados anteriormente sobre la diferencia y varianza de los valores de ASL y ADC en pacientes con diferentes niveles de fibrosis. Con una potencia de 0,8 y un alfa de 0,05 estimamos que un tamaño de muestra n = 32 será adecuado para detectar fibrosis en un umbral del 40%.

Durante el período de inclusión, se ofrecerá a LKD y a los beneficiarios del Hospital Universitario de Aalborg y Aarhus participar en el estudio. Actualmente se trasplantan anualmente entre 30 y 35 parejas de donantes vivos. Durante el período de inclusión de 2 años, nuestro objetivo es incluir 40 donantes y receptores vivos. Con una tasa de abandono prevista del 20%, se espera que 32 donantes vivos y receptores completen el estudio.

La resonancia magnética multiparamétrica mpMRI se realizará de acuerdo con el procedimiento operativo estándar en el Departamento de Diagnóstico por imágenes de los hospitales participantes.

El protocolo de exploración por mpMRI se realizará en un escáner de resonancia magnética de 3 Tesla (General Electrics (GE) Healthcare) e incluye las siguientes medidas de resonancia magnética:

• Resonancia magnética renal estructural ponderada en T2 y/o T1 (para medición volumétrica)
• Imágenes ponderadas por difusión (DWI) con valores b 0, 10, 20, 30, 40, 50, 70, 100, 200, 300, 400, 500, 800 s/mm2
• Mapeo T1 y T2
• Resonancia magnética en negrita con T2*
• perfusión ASL
• Angiografía por resonancia magnética sin contraste
• Mediciones cuantitativas del flujo en las arterias renales.

El tiempo de exploración es de aproximadamente 60 minutos. Durante este tiempo, los participantes deberán permanecer quietos en posición supina. Los participantes deberán ayunar durante 3 horas antes de la exploración y se les indicará que beban 1 litro de agua.

El posprocesamiento de los datos de resonancia magnética se realizará con la ayuda de software disponible comercialmente y software de análisis desarrollado internamente en colaboración con el Hospital Universitario de Aalborg y Aarhus y la Universidad de Aarhus.

La depuración de 99mTc-DTPA es un método para medir con precisión la TFG. La autorización DTPA se realizará de acuerdo con el procedimiento operativo estándar en los Departamentos de Diagnóstico por Imágenes de los hospitales participantes.

Biopsia de aloinjerto Las biopsias se obtendrán con una aguja de 18 G y se fijarán en formaldehído al 4% tamponado con fosfato y se incluirán en parafina y se teñirán con hematoxilina y eosina, ácido periódico de Schiff y tricrómico de Masson.

Se utilizará una evaluación histológica cuantitativa para evaluar biopsias utilizando un microscopio óptico Olympus BX50 (Olympus Dinamarca, Ballerup, Dinamarca) equipado con una etapa motorizada previa y una cámara digital Olympus DP70 conectada a una PC con software newCAST disponible comercialmente (Visiopharm, Hørsholm, Dinamarca ).

El grado de fibrosis se cuantificará mediante una evaluación sistemática de puntos de prueba dispersos (≈100) en las secciones teñidas con tricrómico de Masson utilizando una lente x4 (NA 0,13) (29).

Además, se evaluarán biopsias en busca de marcadores de envejecimiento renal y fibrosis:

• Activación de la vía p16INK4a.
• klotho
• marcadores adicionales de envejecimiento renal y fibrosis

Muestras de sangre y orina Hemoglobina, hematocrito, leucocitos, plaquetas, PCR, creatinina, eGFR, urea, sodio, potasio, fosfato total, bicarbonato, calcio ionizado, magnesio total, PTH intacta, fosfatasa alcalina, glucosa, klotho soluble y sUmod.

Se utilizará una muestra puntual de orina para determinar la relación u-albúmina/creatinina, glucosa, leucocitos, nitritos, sangre y uEGF.

Referencias

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