Karakterisering av renala mikrovaskulära förändringar hos patienter med aktivt urinsediment och/eller proteinuri med ultraljudslokalisationsmikroskopi (VARIOUS)

I denna studie kommer mikrovaskulär arkitektur i njuren hos vuxna med aktivt urinsediment eller proteinuri att undersökas icke-invasivt med hjälp av Ultrasound Localization Microscopy (ULM).

Njurcirkulation kan grovt klassificeras enligt den drabbade nefronkompartimentet i glomerulära, tubulära och tubulointerstitiella sjukdomar. Glomerulära sjukdomar inkluderar bland annat nefrotiskt och nefritiskt syndrom, som skiljer sig åt i sina kliniska och laboratorieegenskaper: medan nefrotiskt syndrom typiskt kännetecknas av markant proteinuri (>3,5 g/dag), hypoalbuminemi, ödem och hyperlipidemi, domineras nefritiskt syndrom av hematuri med akantocyter, lindrig till måttlig proteinuri, arteriell hypertoni och nedsatt njurfunktion. Tubulära och tubulointerstitiella sjukdomar å andra sidan manifesterar sig ofta som akut njurskada (t.ex. vid ischemisk eller toxisk skada), polyuri, saltförlust eller metabol acidos, ofta åtföljd av ospecifika symtom som trötthet eller uttorkning.

Förutom dessa klassiska nefronkompartiment kan njurens vaskulära strukturer också vara primärt eller sekundärt drabbade, som vid vaskulit, trombotisk mikroangiopati eller hypertensiv nefropati. Även om dessa vaskulära strukturer inte direkt är en del av nefronet, är de funktionellt nära kopplade till det och har en betydande inverkan på njurfunktionen.

För att bedöma njurens status, patofysiologi och skadelokalisation icke-invasivt analyseras urinsediment. Urinsediment utgör ett centralt diagnostiskt verktyg som ger information om lokalisationen av njurskada, och fungerar därmed som en typ av "vätskebiopsi".

Om det finns klinisk misstanke om akut eller snabbt progressiv njursvikt, nefrotiskt syndrom, signifikant icke-nefrotisk proteinuri, glomerulär hematuri, eller om en systemisk sjukdom med möjlig njurinvolvering finns, är en njurbiopsi vanligtvis indikerad för ytterligare diagnostisk utredning. Att ta vävnadsprover för histologisk undersökning är en invasiv procedur som är förknippad med inläggning på sjukhus, betydande belastning för patienter och potentiella komplikationer. För närvarande kan alternativa bildgivande metoder inte ersätta njurbiopsi. Dessutom är CT, PET eller MR-bildtagning förknippad med strålningsexponering eller betydande extra arbete (t.ex. sedering).

Ultrasound Localization Microscopy (ULM) möjliggör visualisering av vaskulär arkitektur med kontrastförstärkt ultraljud. Nyligen visualiserades och till och med räknades glomeruli – njurens minsta funktionella enheter – i både råttor och människor. Således möjliggör ULM en bedömning av njurfunktion som potentiellt är jämförbar med njurbiopsi, där glomeruli också räknas och undersöks. Bortom njuren har även mikrovaskulär arkitektur i den mänskliga hjärnan avbildats med tidigare okänd upplösning med hjälp av ULM. ULM erbjuder därför både kvalitativ och kvantitativ visualisering av vaskulär arkitektur och perfusionsdynamik. I de senaste studierna har 3D-ULM-bildtagning uppnåtts, vilket möjliggör volymetrisk visualisering av vaskulär arkitektur och därmed överskrider begränsningarna med 2D-bildtagning. Denna tredimensionella avbildning av vaskulära strukturer kan potentiellt ge mer realistiska insikter i sjukdomsrelaterade förändringar som annars inte skulle vara möjliga.

I följande används termen 'ULM' inklusivt för både 2D- och 3D-ULM. I denna studie kommer njurfunktion och perfusion hos patienter med aktivt urinsediment och indikation för njurbiopsi att utvärderas, jämföras och korreleras med resultat från histologi (biopsi), laboratorietester och ultraljudsdiagnostik. Om möjligt kommer en uppföljningsbedömning via ULM/CEUS efter behandling (till exempel farmakologisk terapi) att schemaläggas.

Med ULM syftar forskarna till att visualisera mikrovaskulär arkitektur och glomeruli, och att undersöka om skillnader som kan detekteras med ULM kan identifieras för de olika orsakerna till aktivt sediment. Dessutom strävar forskarna efter att etablera förändringar i perfusionsdynamik som potentiella bildmarkörer för njurfunktion.

I framtiden kan detta möjliggöra icke-invasiv differentiering av underliggande sjukdom och bedömning av njurfunktion, vilket potentiellt minskar behovet av invasiva, högriskprocedurer och möjliggör snabbare diagnos hos patienter med indikation för njurbiopsi på grund av aktivt sediment eller proteinuri.