NGAL as a novel acute kidney injury biomarker : a narrative review

Trabalho Final do Curso de Mestrado Integrado em Medicina, Faculdade de Medicina, Universidade de Lisboa, 2021A Lesão Renal Aguda (LRA) é comum em pediatria, particularmente em crianças gravemente doentes internadas em unidades de cuidados intensivos pediátricos. Independentemente da etiologia subjacente, a LRA tem sido associada a progressão para Doença Renal Crónica. As definições atuais têm como base o aumento da creatinina sérica e a diminuição do débito urinário que, sendo marcadores tardios e pouco fiáveis, impedem o rápido reconhecimento desta doença e, subsequentemente, o início precoce de tratamentos apropriados. Esta tese analisa a evidência científica sobre o papel do NGAL (Neutrophil-Gelatinase Associated Lipocalin) na LRA pediátrica. O NGAL foi primeiramente descrito em murinos, identificando-se a sua participação no sistema imunitário inato, na nefrogénese e na regeneração/reparação do tecido renal lesado. Os estudos animais identificaram a sua sobre-expressão no rim após um dano isquémico ou nefrotóxico. Posteriormente, foram elaborados estudos em crianças com diferentes idades e patologias, para determinar o valor clínico do NGAL urinário (uNGAL) para a deteção precoce de LRA. Foi possível identificar uma elevação do uNGAL significativamente antes da elevação da creatinina, o que encoraja a sua utilização como um biomarcador para a deteção precoce de LRA. Atualmente, o uNGAL é já utilizado na prática clínica diária nalguns centros como marcador de LRA. Este biomarcador é uma ferramenta muito útil para a decisão de iniciar uma técnica de substituição da função renal. No futuro, a utilização do uNGAL em combinação com outros biomarcadores permitirá não só o reconhecimento precoce da LRA, mas também a possibilidade de distinguir quais os tipos de células lesadas, os mecanismos subjacentes e, consequentemente, a melhor forma de tratamento. Esta análise permitirá revolucionar a forma como tratamos a LRA e melhorará o prognóstico a longo prazo destes doentes. Esta tese tem como objetivo rever a utilidade clínica do NGAL como marcador de LRA em idade pediátrica.Acute kidney injury (AKI) is common in children, particularly in the setting of pediatric intensive care. Independently of the underlying etiology, AKI has been associated with progression to chronic kidney disease. The current definition used for AKI diagnosis is based on serum creatinine elevation and decreased urinary output, which are delayed and unreliable phenomena. This prevents a rapid recognition of AKI and an appropriate management. This thesis focuses on Neutrophil-Gelatinase Associated Lipocalin (NGAL) as a marker of AKI in children. First studied in mice models, it was discovered to be a part of innate immune antibacterial mechanisms and involved in nephrogenesis and organ regeneration. Animal studies also reported that NGAL is upregulated on the kidney after an ischemic or nephrotoxic insult. Later, pediatric studies were performed with populations with different ages and diseases to determine the clinical value of urinary NGAL for the early detection of AKI. It was possible to detect the rise of urinary NGAL significantly before serum creatinine elevation, encouraging its use as a biomarker for early diagnosis of AKI. Currently, NGAL is already being used in the clinical setting as a marker of AKI. This biomarker is a valuable tool to help the physician on the decision of starting renal replacement therapy. In the future, the use of NGAL in combination with other biomarkers will allow not only an early recognition of AKI, but also the possibility of distinguishing the injured cell types, the underlying mechanisms and, consequently, allocate the most adequate treatment. This will be a game changer in the way we treat AKI and hopefully it will translate in a better long-term prognosis. The main aim of this thesis is to review the clinical utility of NGAL as a biomarker of AKI in children