Munuaisen mikrovaskulaaristen muutosten karakterisointi aktiivisen virtsasedimentin ja/tai proteinurian omaavilla potilailla ultraäänipaikantamismikroskopian avulla (VARIOUS)

Tässä tutkimuksessa munuaisten mikroverisuoniston rakennetta aikuisilla, joilla on aktiivinen virtsasedimentti tai proteinuria, tarkastellaan invasiivisesti Ultraäänipaikannusmikroskopian (ULM) avulla.

Munuaistautia voidaan laajasti luokitella vaikutetun nefronikompartimentin mukaan glomerulaarisiksi, tubulaarisiksi ja tubulointerstitiaalisiksi taudeiksi. Glomerulaariset taudit sisältävät muun muassa nefroottisen ja nefriittisen oireyhtymän, jotka eroavat toisistaan kliinisissä ja laboratoriokäytännön ominaisuuksissa: kun nefroottinen oireyhtymä on tyypillisesti luonnehtunut merkittävällä proteinurialla (>3,5 g/päivä), hypoalbuminemialla, edema ja hyperlipidemialla, nefriittinen oireyhtymä on hallitsevasti hematuria akantosyyteineen, lievästä keskivaikeaan proteinuriaan, arteriaaliseen hypertensioon ja heikentyneeseen munuaistoimintaan. Tubulaariset ja tubulointerstitiaaliset taudit puolestaan ilmaantuvat usein akuuttina munuaisten vauriona (esim. iskeemisessä tai toksisessa vauriossa), polyuriana, suolojen menetyksenä tai metabolisena asidoosina, usein mukanaan epäspesifisiä oireita kuten väsymystä tai dehydraatiota.

Näiden klassisten nefronikompartimenttien lisäksi munuaisen verisuonirakenteet voivat olla ensisijaisesti tai toissijaisesti vaikutetut, kuten vaskuliitissa, tromboottisissa mikroangiopatioissa tai hypertensiivisessä nefropatiassa. Vaikka nämä verisuonirakenteet eivät ole suoraan osa nefronia, ne ovat toiminnallisesti läheisesti sidoksissa siihen ja vaikuttavat merkittävästi munuaistoimintaan.

Munuaisten tilan, patofysiologian ja vaurion sijainnin arvioimiseksi invasiivisesti virtsasedimenttiä analysoidaan. Virtsasedimentti edustaa keskeistä diagnostista työkalua, joka tarjoaa tietoa munuaisten vaurion paikantumisesta, toimien siten eräänlaisena "nestebiopsiana".

Jos on kliinistä epäilyä akuutista tai nopeasti etenevästä munuaisten vajaatoiminnasta, nefroottisesta oireyhtymästä, merkittävästä ei-nefroottisesta proteinuriasta, glomerulaarisesta hematuriasta tai jos on systemaattinen sairaus, jossa on mahdollista munuaisvaikutus, munuaisbiopsia on yleensä indikoitu jatkodiagnostiikkaa varten. Kudoksenäytteiden saaminen histologiseen tutkimukseen on invasiivinen toimenpide, joka liittyy sairaalahoitoon, huomattavaan rasitteeseen potilaille ja mahdollisiin komplikaatioihin. Tällä hetkellä vaihtoehtoiset kuvantamismenetelmät eivät voi korvata munuaisbiopsiaa. Lisäksi CT-, PET- tai MR-kuvantamiseen liittyy säteilyaltistus tai huomattava lisävaiva (esim. sedaatio).

Ultraäänipaikannusmikroskopia (ULM) mahdollistaa verisuoniston rakenteen visualisoinnin kontrastivahvistetun ultraäänen avulla. Viime aikoina glomerulit – munuaisten pienimmät toiminnalliset yksiköt – on visualisoitu ja jopa laskettu sekä rottien että ihmisten kohdalla. Näin ollen ULM mahdollistaa munuaistoiminnan arvioinnin, joka on mahdollisesti verrattavissa munuaisbiopsiaan, jossa glomeruleita myös lasketaan ja tarkastellaan. Munuaisten ulkopuolella ihmisaivojen mikroverisuoniston rakennetta on myös kuvattu aiemmin tuntemattomalla resoluutiolla ULM:n avulla. ULM tarjoaa siten sekä kvalitatiivisen että kvantitatiivisen visualisoinnin verisuoniston rakenteesta ja perfuusiodynamiikasta. Viimeisimmissä tutkimuksissa on saavutettu 3D-ULM-kuvantamista, mikä mahdollistaa verisuoniston rakenteen tilavuusvisualisoinnin ja näin ylittää 2D-kuvantamisen rajoitukset. Tämä kolmiulotteinen verisuonirakenteiden kuvaaminen voi mahdollisesti tarjota realistisempia näkemyksiä sairauteen liittyvistä muutoksista, jotka muuten eivät olisi mahdollisia.

Seuraavassa termiä 'ULM' käytetään inklusiivisesti sekä 2D- että 3D-ULM:lle. Tässä tutkimuksessa munuaisten toimintaa ja perfuusiota potilailla, joilla on aktiivinen virtsasedimentti ja indikaatio munuaisbiopsialle, arvioidaan, verrataan ja korreloidaan histologian (biopsia), laboratoriotestien ja ultraäänidiagnostiikan tuloksiin. Mahdollisuuksien mukaan seuranta-arviointi ULM/CEUS:n kautta hoidon jälkeen (esimerkiksi farmakologisen terapian) ajoitetaan.

ULM:n avulla tutkijat pyrkivät visualisoimaan mikroverisuoniston rakenteen ja glomerulit sekä tutkimaan, voidaanko ULM:lla havaittavia eroja tunnistaa eri aktiivisen sedimentin syille. Lisäksi tutkijat pyrkivät vakiinnuttamaan perfuusiodynamiikan muutoksia potentiaalisiksi kuvantamismarkkereiksi munuaisten toiminnalle.

Tulevaisuudessa tämä voisi mahdollistaa taustalla olevan sairauden invasiivisen erottelun ja munuaisten toiminnan arvioinnin, mikä mahdollisesti vähentäisi invasiivisten, korkean riskin toimenpiteiden tarvetta ja mahdollistaisi nopeamman diagnoosin potilaille, joilla on indikaatio munuaisbiopsialle aktiivisen sedimentin tai proteinurian vuoksi.