Rapid decline of kidney function in diabetic kidney disease is associated with high soluble Klotho levels

Background: Klotho is found in two forms: a transmembrane form and a soluble form (s-Klotho). In order to be excreted, s-Klotho, that is too large to be filtered, will probably reach the proximal convoluted tubule by a transcytosis process. The aim of our study was to show the relationship between the levels of s-Klotho and tubular injury in patients with diabetic kidney disease (DKD), using as tubular injury marker the kidney injury molecule-1 (KIM-1). Methods: Our study included 63 DKD patients (stages 1–5, mean eGFR 65.15 ± 32.45 ml/min) with a mean age 58.13 ± 12 years. In all patients we determined serum levels of: KIM-1 and s-Klotho using ELISA, urinary albumin/creatinine ratio (UACR) and reduction in the estimated glomerular filtration rate (eGFR) per year. Results: We found a strong statistically significant correlation of s-Klotho with the rate of reduction of eGFR/year (r = 0.714, p = 0.0004) and with the tubular injury marker KIM-1 (r = 0.758, p = 0.005) and strong correlations of UACR with the rate of reduction of eGFR/year (r = 0.53, p < 0.01), KIM-1 (r = 0.49, p < 0.05) and s-Klotho (r = 0.52, p < 0.01). Conclusion: Despite previous published data, that shows a decrease of s-Klotho in chronic kidney disease, in our study the rapid annual decline of kidney function but not the level of eGFR was associated with increased s-Klotho. A possible explanation could be a more severe proximal tubule injury that could lead to a reduction of tubular excretion of s-Klotho as suggested by the correlation of s-Klotho levels with the serum levels of KIM-1. Resumen: Antecedentes: Klotho se encuentra en el organismo en dos formas: una forma transmembranaria y una forma soluble (s-Klotho). Para excretarse s-Klotho, que es demasiado grande para ser filtrado, llegará en el túbulo contorneado proximal por un proceso de transcitosis. El objetivo del presente estudio es indicar la relación entre el nivel de s-Klotho y lesión tubular en los pacientes con la enfermedad renal diabética (DKD), utilizando como marcador de lesión tubular renal kidney injury molecule-1 (KIM-1). Métodos: Nuestro estudio incluye 63 pacientes con DKD (etapas 1-5, eGFR medio 65,15 +/− 32,45 ml/min) con una edad media de 58,13 +/− 12 años. En todos los pacientes hemos determinado el nivel sérico de: KIM-1 y s-Klotho utilizando el método ELISA, coeficiente albúmina/creatinina urinaria (UACR) y la reducción de la tasa de filtración glomerular estimada (eGFR) al año. Resultados: Hemos encontrado una correlación fuerte significativa desde el punto de vista estadístico de s-Klotho con una tasa de reducción de eGFR/año (r = 0,714, p = 0,0004) y con el marcador de lesión tubular KIM-1 (r = 0,758, p = 0,005) y una fuerte correlación de UACR con una tasa de reducción de eGFR/año (r = 0,53, p < 0,01), KIM-1 (r = 0,49, p < 0,05) y s-Klotho (r = 0,52, p < 0,01). Conclusiones: A pesar de los datos publicados anteriormente en la literatura, que demuestran una reducción de s-Klotho en la enfermedad crónica de riñones, en nuestro estudio, la disminución rápida anual de la función renal y no el nivel de eGFR se correlaciona con el crecimiento de s-Klotho. Una posible explicación podría ser una lesión tubular proximal más grave que podría llevar a la reducción de la excreción tubular de s-Klotho, sugerida por la correlación de s-Klotho con el nivel sérico de KIM-1. Keywords: s-Klotho, KIM-1, Tubular injury, Diabetic kidney disease, Palabras clave: s-Klotho, KIM-1, Lesión tubular, Enfermedad renal diabétic